CARACTERIZACION FÍSICA DE LA ZONA DE INFLUENCIA …

CARACTERIZACION FÍSICA DE LA ZONA DE INFLUENCIA PARA EL CAMINO

DE LA VEREDA EL PALMAR Y DISEÑO GEOMETRICO PRELIMINAR DE LA

VIA, CON BASE EN LOS REQUERIMIENTOS DEL POT DEL MUNICIPIO DE

YOPAL DEPARTAMENTO DE CASANARE.

PROPUESTA DE TRABAJO DE GRADO

TRABAJO DE GRADO

DIEGO JOSE VARGAS MENDEZ

UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA

FACULTAD DE INGENIERÍA

PROGRAMA DE INGENIERÍA CIVIL

BOGOTÁ D.C., DICIEMBRE DE 2016

CARACTERIZACION FÍSICA DE LA ZONA DE INFLUENCIA PARA EL CAMINO

DE LA VEREDA EL PALMAR Y DISEÑO GEOMETRICO PRELIMINAR DE LA

VIA, CON BASE EN LOS REQUERIMIENTOS DEL POT DEL MUNICIPIO DE


DIEGO JOSE VARGAS MENDEZ

CODIGO: D7301611

Propuesta de grado presentada como requisito parcial para optar al Titulo de

Ingeniero civil

Director:

ING. SAIETH CHAVES

UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA

FACULTAD DE INGENIERÍA

PROGRAMA DE INGENIERÍA CIVIL

BOGOTÁ D.C., DICIEMBRE DE 2016

TABLA DE CONTENIDO

AGRADECIMIENTOS ...................................................................................................... 10

1. ANTECEDENTES .................................................................................................... 11

2. INTRODUCCIÓN ..................................................................................................... 13

3. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ...................................................................... 14

4. JUSTIFICACION ...................................................................................................... 16

5. OBJETIVOS ............................................................................................................. 17

5.1. OBJETIVO GENERAL ...................................................................................... 17

5.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS ............................................................................. 17

6. ALCANCE ................................................................................................................ 18

7. MARCO REFERENCIAL .......................................................................................... 18

7.1. MARCO CONTEXTUAL ................................................................................... 18

7.1.1. Ordenamiento Territorial POT ....................................................................... 18

7.2. MARCO CONCEPTUAL ................................................................................... 19

7.3. MARCO LEGAL ................................................................................................ 24

7.3.1. Marco Legal General .................................................................................... 24

7.3.2. Marco Normativo Ambiental.......................................................................... 25

8. DISEÑO METODOLOGICO ..................................................................................... 27

8.1. METODOLOGIA GENERAL ............................................................................. 27

8.1.1. Fuentes De Información ............................................................................... 30

8.1.1.1. Factores Ambientales ........................................................................... 30

9. CARACTERIZACIÓN FÍSICA DE LA ZONA DE INFLUENCIA DE LA VIA PARA LA

VEREDA EL PALMAR. .................................................................................................... 31

9.1. UBICACIÓN DE LA ZONA DE ESTUDIO .......................................................... 31

9.2. LOCALIZACIÓN Y DESCRIPCIÓN DEL AREA PLANTEADA PARA LA VÍA EN LA

VEREDA EL PALMAR ................................................................................................. 32

9.3. ASPECTOS FÍSICOS ....................................................................................... 33

9.3.1. Clima ............................................................................................................ 33

9.3.1.1. Temperatura ......................................................................................... 34

9.3.1.2. Evaporación .......................................................................................... 35

9.3.1.3. Brillo Solar ............................................................................................ 36

9.3.1.4. Humedad Relativa ................................................................................ 36

9.3.1.5. Precipitación ......................................................................................... 37

9.3.1.6. Caudal .................................................................................................. 39

9.3.2. Geología ....................................................................................................... 40

9.3.2.1. Estratigrafía .......................................................................................... 41

9.3.2.2. Estructuras Geológicas. ........................................................................ 43

9.3.3. Geomorfología .............................................................................................. 44

9.3.3.1. Paisaje de Montañas ............................................................................ 46

9.3.4. Uso Potencial ............................................................................................... 48

9.3.4.1. Producción ............................................................................................ 48

9.3.4.2. Conservación ........................................................................................ 49

9.3.5. Cobertura y Uso actual del suelo .................................................................. 50

9.3.5.1. Territorios agrícolas .............................................................................. 52

9.3.5.2. Bosques y áreas Seminaturales. ........................................................... 54

9.3.5.3. Superficies de agua .............................................................................. 55

10. ANÁLISIS DE SUELOS............................................................................................ 56

10.1. CLASIFICACION GRANULOMETRICA. ........................................................... 57

10.1.1. Análisis Granulométrico por el método mecánico ..................................... 57

10.1.2. Procedimiento en el Laboratorio (Granulometría). .................................... 57

10.2. LÍMITES LÍQUIDO Y PLÁSTICO ...................................................................... 59

10.2.1. Procedimiento en el Laboratorio (Límites) ................................................ 59

10.3. RESULTADOS OBTENIDOS EN EL LABORATORIO ...................................... 60

10.3.1. Contenido de Humedad. ........................................................................... 60

10.3.2. Granulometría y límites ............................................................................. 61

10.4. CLASIFICACION DE LOS SUELOS. ................................................................ 71

11. ANALISIS Y DISEÑO PRELIMINAR DE LA VIA PARA LA VEREDA EL PALMAR Y

SU PAVIMENTO. ............................................................................................................. 74

11.1. ESTADO ACTUAL DE LA VÍA .......................................................................... 75

11.1.1. Registro Fotográfico Camino actual vereda El Palmar .............................. 76

11.2. DISEÑO PRELIMINAR DE LA VIA VEREDA EL PALMAR ................................ 77

11.2.1. Parámetros de diseño ............................................................................... 78

11.2.2. Metodología para el Diseño Preliminar de la Vía ...................................... 83

11.2.3. Datos utilizados para el Diseño Preliminar de la Vía El Palmar ................. 84

11.3. DISEÑO PRELIMINAR DE LA PLACA HUELLA ............................................... 85

11.3.1. Metodología del diseño preliminar de la Placa Huella. .............................. 91

11.3.2. Calculo Placa Huella ................................................................................. 92

11.4. DISEÑO PRELIMINAR DE CUNETAS .............................................................. 95

11.4.1. Parámetros de diseño ............................................................................... 95

11.4.2. Calculo de la Cuneta ................................................................................ 99

11.5. DISEÑO PRELIMINAR DE ALCANTARILLA .................................................. 101

11.5.1. Calculo Diseño Preliminar De Una Alcantarilla De D=0.90 M. ................. 102

11.6. RECOMENDACIONES PARA EL BUEN FUNCIONAMIENTO DE LA VÍA ...... 107

12. CONCLUSIONES .................................................................................................. 108

13. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES ...................................................................... 109

14. PRESUPUESTO .................................................................................................... 110

15. BIBLIOGRAFIA ...................................................................................................... 111

ANEXOS FOTOGRAFICOS .......................................................................................... 113

LISTA DE TABLAS

Tabla 1. Tamices ................................................................................................... 21

Tabla 2. Estaciones de Referencia ........................................................................ 33

Tabla 3. Clasificación Climática del Área de Estudio ............................................ 34

Tabla 4. Reporte Multianual Medios Mensuales de Temperatura Años 2012 y 2013

.............................................................................................................................. 34

Tabla 5. Valores medios mensuales de caudales (1992 al 2010) ........................ 40

Tabla 6. Unidades cronoestratigráficas Vereda el Palmar: ................................... 42

Tabla 7. Geomorfología Vereda El Palmar - Yopal. .............................................. 46

Tabla 8. Uso Potencial Vereda El Palmar - Yopal ................................................. 49

Tabla 9. Cobertura y uso actual del suelo Vereda El Palmar - Yopal .................... 51

Tabla 10. Información Apiques vereda El Palmar ................................................. 58

Tabla 11. Contenido de Humedad Suelos vereda El Palmar ................................ 60

Tabla 12. Análisis Granulométrico Apique 1-1 K0+000 ......................................... 61

Tabla 13. Limite Líquido Apique 1-1 K0+000 ........................................................ 62

Tabla 14. Límite Plástico Apique 1-1 K0+000 ....................................................... 63


Tabla 16. Límite Líquido Apique 1-2 K0+000 ........................................................ 64





Tabla 21. Análisis Granulométrico Apique 2-2 k1+400.......................................... 67




Tabla 25. Sistema Unificado de Clasificación de Suelos de la AASHTO .............. 71

Tabla 26. Clasificación de suelos vereda El Palmar .............................................. 73

Tabla 27. Velocidad de Diseño .............................................................................. 78

Tabla 28. Pendiente Máxima del corredor de ruta (%) en Función de la Velocidad

de Diseño .............................................................................................................. 81

Tabla 29. Ancho de Calzada (m) ........................................................................... 81

Tabla 30. Coeficiente de Fricción Transversal Máxima ......................................... 82

Tabla 31. Radios Mínimos para Peralte Máximo 6% y Fricción Máxima ............... 82

Tabla 32. Parámetros de Diseño Vía El Palmar .................................................... 84

Tabla 33. Categorías de Transito para la Selección de Espesores ....................... 86

Tabla 34. Clasificación de la Subrasante de acuerdo a su Resistencia ................ 88

Tabla 35. Clasificación de los materiales de soporte para el Pavimento de

Concreto ................................................................................................................ 88

Tabla 36. Valores de Resistencia a la Flexotracción del concreto (MODULO DE

ROTURA) .............................................................................................................. 89

Tabla 37. Denominación del Sistema de Transferencia de Cargas y Confinamiento

Lateral ................................................................................................................... 89

Tabla 38. Recomendaciones para la Selección de los pasadores de Carga ........ 90

Tabla 39. Espesores de Losa de Concreto de acuerdo con la combinación de

variables y T0 como factor principal ...................................................................... 91

Tabla 40. Variables Necesarias para el diseño de la Placa Huella ....................... 92

Tabla 41. Valores de Coeficientes de Escorrentía en áreas rurales ...................... 95

Tabla 42. Velocidades Máximas Permisibles en canales artificiales ..................... 98

Tabla 43. Datos Para el Diseño Preliminar de Alcantarilla .................................. 102

Tabla 44. Presupuesto ........................................................................................ 110

LISTA DE IMÁGENES.

Imagen 1. Ubicación Vereda El Palmar ........................................................................... 31

Imagen 2. Localización de la vía en la Vereda El Palmar ................................................. 32

Imagen 3. Mapa de Clasificación Geológica Vereda el Palmar - Municipio de Yopal. ...... 42

Imagen 4. Mapa Geomorfología Vereda El Palmar - Yopal. ............................................. 45

Imagen 5. Mapa Uso Potencial Vereda el Palmar - Yopal ................................................ 50

Imagen 6. Mapa Cobertura y uso actual del suelo Vereda El Palmar - Yopal .................. 52

Imagen 7. Satelital de la Vereda El Palmar. ..................................................................... 74

Imagen 8. Trayecto de la vía principal para la vereda El Palmar ...................................... 75

LISTA DE ILUSTRACIONES

Ilustración 1. Relación entre la Clasificación de Suelo y los valores de CBR y K ............. 87

Ilustración 2. Espesor de Base Granular y Placa Huella ................................................. 93

Ilustración 3. Pasador de carga ...................................................................................... 93

Ilustración 4. Perfil Transversal Placa Huella ................................................................... 94

Ilustración 5. Vista en Planta Placa Huella ....................................................................... 94

Ilustración 7. Cuneta Seleccionada ................................................................................ 101

Ilustración 8. Vista en Planta de Diseño Preliminar ........................................................ 103

Ilustración 9. Vista Perfil de diseño Preliminar ............................................................... 104

Ilustración 10. Vista en Planta de poseta de entrada de flujo ......................................... 104

Ilustración 11. Vista de Perfil de poseta de entrada de flujo ........................................... 105

Ilustración 12. Diámetro entrada de flujo ........................................................................ 105

Ilustración 13. Elementos típicos de estructura terminal en alcantarillas: Cabezote, Aletas,

Solera y Dentellón ......................................................................................................... 106

Ilustración 14. Vista Frontal Salida de Flujo ................................................................... 106

LISTA DE GRAFICAS

Grafica 1. Registro Multianual Mensual de Temperatura Media Años 2012 y 2013 ......... 35

Grafica 2. Registro Multianual de Evaporación Años 2012 y 2013 ................................... 35

Grafica 3. Registro Multianual de Brillo Solar Años 2012 y 2013 ..................................... 36

Grafica 4 Medios de Humedad Relativa Años 2012 y 2013 ............................................. 37

Grafica 5 Registro Multianual Mensual de Humedad Relativa años 2012 y 2013 ............. 37

Grafica 6. Valores totales mensuales de precipitación – Estación Yopal (1947 a 1994) ... 38

Grafica 7. Valores totales mensuales de precipitación – Estación El Morro (1974 a 2014)

........................................................................................................................................ 38

Grafica 8. Valores totales mensuales de precipitación – Estación Molinos de Casanare

(1995 al 2014).................................................................................................................. 38

Grafica 9. Valores totales mensuales de precipitación – Estación La Chaparrera (1995 al

2014) ............................................................................................................................... 39

Grafica 10. Valores totales mensuales de precipitación – Estación Apto Yopal (1974 al

2014) ............................................................................................................................... 39

Grafica 11. Valores medios mensuales de caudales (1992 al 2010) ............................... 40

Grafica 12. Curva Granulométrica Apique 1-1 K0+000 .................................................... 61

Grafica 13. Curva de Fluidez Apique 1-1 K0+000 ............................................................ 62









Grafica 22. Gráfico de plasticidad para Clasificación de Suelos ....................................... 72

Grafica 23. Curvas IDF Yopal .......................................................................................... 96

AGRADECIMIENTOS

En primer lugar deseo expresar mis agradecimientos al Ingeniero Saieth Baudilio

Chaves Pabón quien me ofreció su colaboración al ser director de este proyecto

brindándome el apoyo necesario durante el transcurso de este trabajo. Gracias por

la confianza ofrecida.

De igual forma agradezco al Ingeniero Marlon Quintero por su colaboración,

orientación y atención a mis consultas en el transcurso de mi trabajo y de mis

estudios.

A mis compañero de estudios Elkin Verdugo y Carlos Santana Uscategui con

quien compartí de una u otra forma durante todo mi proceso de formación. Ahora

hacen parte de mi vida profesional.

A Dios por darme la oportunidad de realizar mi proyecto de vida y porque a pesar

de las dificultades hoy puedo escribir estos renglones

Pero sobre todo a mi esposa Norisley Rodriguez por su paciencia, comprensión,

colaboración y apoyo durante todo el proceso, pues sin ella no hubiera sido

posible su culminación, porque es la razón de mi vida.

GRACIAS A TOTALES !

CARACTERIZACIÓN FÍSICA DE LA ZONA DE INFLUENCIA PARA EL CAMINO

DE LA VEREDA EL PALMAR Y DISEÑO GEOMÉTRICO PRELIMINAR DE LA

VÍA, CON BASE EN LOS REQUERIMIENTOS DEL POT DEL MUNICIPIO DE


1. ANTECEDENTES

Un Plan Básico de Ordenamiento Territorial es necesario para un municipio ya

que es la herramienta con la cual éste, puede establecer los lineamientos del

proceso de urbanización, ser competitivo ante las demás regiones y hacer frente a

la globalización.

En Junio del año 2000, mediante acuerdo 021 se adoptó el Plan Básico de

Ordenamiento Territorial del Municipio de Yopal, posteriormente en el año 2007

mediante acuerdo 027 se adoptó la primera revisión al PBOT de este mismo

municipio y su última revisión o ajustes se dio mediante acuerdo 024 del año 2013.

La vía de la vereda el Palmar en el municipio de Yopal – Casanare, no se

encuentra legalizada en el POT del Municipio de Yopal. Por esta razón nace la

necesidad de realizar los estudios pertinentes de la misma, para poder cumplir con

este objetivo, se requiere compilar la mayor información posible a fin de realizar la

caracterización de la zona aledaña a ésta y de tal forma poder crear un documento

que sirva como herramienta ante los diferentes entes gubernamentales, para la

gestión y generación de recursos que sirvan para su mejoramiento y

mantenimiento.

En vista de la existencia de la ley 388 de 1997 que permite a los municipios

adquirir nuevas herramientas para la gestión territorial municipal con miras a

alcanzar un modelo de desarrollo donde las variables biofísicas,

socioeconómicas y culturales permitan a la comunidad que habita el área

territorial alcanzar niveles altos de crecimiento humano sostenible, se realizan

esta clase de proyectos para beneficio del sector rural del municipio de Yopal,

POT 2013.

Para llevar a cabo la caracterización de la zona de influencia de la vía de la vereda

El Palmar, se debe partir de la información general que se encuentra en el POT y

los diferentes documentos fuente para este proyecto, contextualizando y ajustando

puntualmente en el área de influencia directa, ya que no existen estudios previos

para esta vía; es por ellos que se deben realizar las diferentes actividades que

servirán para identificar cada una de las cualidades de la región que puedan

aportar directrices claves para determinar el tipo de pre diseño necesario y factible

en favor del desarrollo tanto de la vía y como de su comunidad.

Como parte de los antecedentes para este proyecto se toman las especificaciones

técnicas para vías de tercer orden de INVIAS, siendo esta una de las herramientas

fundamentales para el planteamiento de este diseño geométrico preliminar de la

vía de la Vereda el Palmar en el Municipio de Yopal.

2. INTRODUCCIÓN

El desarrollo de una población está relacionado con la disponibilidad de vías

terrestres, contar con un mayor acceso y mejores carreteras facilita el

desplazamiento de las personas, comercio, etc. La facilidad de movilidad permite

ampliar el mercado de productos, especialmente agrícolas, acceder a servicios

médicos básicos, así como también a servicios de educación, entre otros

aspectos.

En Colombia, las áreas rurales son las que poseen menor infraestructura de

transporte, por ende la falta de vías de comunicación dificulta los desplazamientos

e impacta en la economía y comercialización de los productos.

Mediante el desarrollo de este Proyecto se busca conocer la caracterización física

y ambiental de la zona de influencia del camino a la vereda el Palmar, como son

aspectos climáticos, geológicos, suelos, cobertura, uso actual y potencial,

clasificación hidrográfica, estructura ecológica principal e identificación de

procesos de amenazas naturales; lo anterior basados en fuentes de información

secundaria como es el POT del municipio de Yopal del año 2013, siendo esta la

principal y otras como: el Estudio General de Suelos y Zonificación de Tierras del

Instituto Geográfico Agustín Codazzi del Departamento de Casanare del año 2014,

Leyenda Nacional de Coberturas de la Tierra Metodología CORINE Land Cover

adaptada para Colombia Escala 1:100.000 – 2010, Determinantes ambientales de

la Corporación Autónoma Regional de la Orinoquia – Corporinoquia (Resolución

No. 300.41.13.0191. Año 2013), Mapa Geológico de Casanare del año 2015, del

Servicio Geológico Colombiano.

Plantear el pre diseño geométrico de la vía y placa huellas en la Vereda el Palmar,

de acuerdo a la caracterización física y con base en los requerimientos

determinados por el POT del Municipio de Yopal departamento de Casanare y

especificaciones técnicas para vías de tercer orden de INVIAS.

También se tiene levantamiento de información primaria bases tanto para los

aspectos físicos - ambientales, como para los técnicos de la vía, basada en las

visitas de campo a la vereda El Palmar, lo cual permite recopilar la información

suficiente para definir sus características geográficas, ambientales, hidrológicas,

técnicas de la zona, georreferenciar el camino de la vereda el Palmar con el uso

de GPS y tomar un registro fotográfico con el fin de conocer plenamente el estado

del mismo; además de la realización de apiques y toma de muestras de suelo para

determinar mediante pruebas de laboratorio las características físicas y mecánicas

de este y así definir el diseño preliminar más viable de la vía, placa huella y obras

complementarias para la carretera de la vereda el Palmar y plantear diferentes

recomendaciones de mejoramiento de la vía como obras de drenaje: alcantarillas y

cunetas.

Durante la ejecución de este proyecto se utilizaran herramientas como: GPS,

software MapSource, Google Earth, software Autocad Civil 3D versión para

estudiantes 2014, Microsoft Office (Word, Excel), arcgis, entre otras, fuentes de

información primaria y secundaria, las cuales se describen en la metodología.

3. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

La red Nacional de carreteras hace parte de la infraestructura de transporte y es

una de las más importantes en el desarrollo de la ingeniería Civil, se encargan de

integrar las zonas de producción y consumo del país. El sistema está compuesto

por tres redes; red de carreteras primarias (vías nacionales, grandes autopistas o

troncales), red secundaria (conexión entre municipios) y red terciaria (carreteras

dentro de los municipios o caminos veredales), tomado del artículo 1 de Ley 1228

de 2008.

Lastimosamente y en comparación con otros países de América, las carreteras

colombianas están muy atrasadas en cuestión de progreso, llegando a convertirse

en embudos para el desarrollo de las vías internacionales, ya sea por la falta del

pavimento, de un debido mantenimiento o de las condiciones climáticas, entre

otros factores.

Las rutas, carreteables o caminos rurales presentan peores condiciones, ya que

en ocasiones ni siquiera se encuentran incluidas en los Planes de Ordenamiento

Territorial de los municipios; es el caso de la vía de la vereda el Palmar, del

municipio de Yopal. Por esta razón, sus habitantes se ven seriamente afectados

puesto que en su mayoría se dedican a la agricultura, ganadería y

comercialización de sus productos, pero para lograr sacarlos de sus fincas tienen

la necesidad de transportarlos en vehículos de tracción animal, y en épocas de

invierno se hacen intransitables estas trochas, quedando incomunicados y

perdiendo la mayoría de sus cultivos o productos.

A nivel de educación, también presentan grandes conflictos, pues a pesar de tener

una pequeña escuela en la vereda, en el momento en que los niños terminan su

educación primaria deben desplazarse a la cabecera municipal para continuar sus

estudios, cosa que no es fácil pues acarrea la separación de su familia entre otros

limitantes, en cuanto a la salud, los habitantes de la vereda el Palmar reciben los

servicios médicos básicos en la escuela, pero en caso de emergencia, medicina

especializada o toma de exámenes de laboratorio deben trasladarse al casco

urbano del municipio, siendo esto una odisea para la persona enferma o las que

tienen que transportarlo.

Es por esta problemática que la comunidad requiere de manera urgente este

estudio que contiene los requerimientos técnicos para la inclusión de la vía en el

POT del Municipio; lo cual les permitiría gestionar recursos para su construcción

y mejoramiento de calidad de vida de las personas que allí habitan.

4. JUSTIFICACION

El progreso de una comunidad, población o país está estrechamente ligado a sus

vías, sean del orden que sean (primarias, secundarias o terciarias), pues de estas

depende la movilidad, conocimiento y comercialización de productos y/o el

desarrollo integral de la región.

El municipio de Yopal - Casanare cuenta con vías que ayudan en su avance y

modernidad en cualquier campo de acción, sea educacional, de salud, comercio,

cultural, etc.,

Con la legalización e inclusión de la vía de la vereda el Palmar se puede conseguir

que sus habitantes adquieran los beneficios que presenta el casco urbano del

municipio, mejorando las posibilidades de desarrollo económico, cultural, de salud,

servicios públicos, educación y calidad de vida, puesto que mientras hayan más

vías y en mejores condiciones mayores son las oportunidades de prosperidad.

Con la ejecución de este proyecto, y la concepción de un documento técnico, el

camino que comunica a la vereda el Palmar con el municipio de Yopal llegaría a

pertenecer a la red vial legal del departamento de Casanare, siendo incluido en el

POT, con esto a su vez en los rubros de inversión vial Municipal, mayor

oportunidad para adelantar proyectos que generen los recursos para su sustento,

dando un paso a la solución de la problemática del sector.

5. OBJETIVOS

5.1. OBJETIVO GENERAL

Realizar la caracterización física de la zona de influencia para el camino de la

vereda El Palmar y diseño geométrico preliminar de la vía, con base en los

requerimientos del POT del municipio de Yopal - Casanare.

5.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS

I. Realizar reconocimiento de la zona de influencia directa de este proyecto, en el

área que involucra el camino de la Vereda el Palmar, con el fin de recopilar la

información suficiente para definir sus características geográficas, ambientales,

hidrológicas y demográficas de la zona.

II. Consultar y recopilar información secundaria ambiental, meteorológica y técnica

de la vereda, como parte de la caracterización de la zona.

III. Georreferenciar el camino de la vereda el Palmar con el uso de GPS con el fin

de obtener características del terreno como son: latitud, altitud, pendientes, límites

geográficos y definir la longitud exacta del camino y demás datos cartográficos

necesarios para el pre diseño, (ancho real y ancho recomendable de la vía).

IV. Realizar apiques y tomar muestras de suelo para determinar mediante pruebas

de laboratorio las características físicas y mecánicas de este, y así definir un

diseño factible.

V. Realizar un análisis de resultados, teniendo en cuenta la información de campo

y documental recopilada con anterioridad.

VI. Realizar el diseño preliminar de la vía, placa huella y obras complementarias

para la carretera de la vereda el Palmar, teniendo en cuenta su trazado vertical y

horizontal, culminando esta actividad con la generación de los planos en físico del

pre diseño realizado.

VII. Plantear diferentes recomendaciones de mejoramiento de la vía como obras

de drenaje: alcantarillas y cunetas.

6. ALCANCE

Mediante el desarrollo de este Proyecto se busca conocer la caracterización física

de la zona de influencia del camino a la vereda el Palmar y plantear el pre diseño

geométrico de la vía y placa huellas, con base en los requerimientos del POT del

Municipio de Yopal departamento de Casanare. El cual será entregado a la Junta

de Acción Comunal de la Vereda para que ellos gestionen el trámite de

legalización e inclusión al POT del Municipio.

7. MARCO REFERENCIAL

7.1. MARCO CONTEXTUAL

7.1.1. Ordenamiento Territorial POT

Sirve como herramienta para establecer o delimitar las áreas de expansión de un

municipio, definiendo la clasificación y tratamientos urbanísticos del suelo. Es de

uso obligatorio en el desarrollo y renovación de un perímetro urbanizable en

función del crecimiento poblacional ya que en su contenido se encuentran

soportes técnicos que justifican la expansión del casco urbano del municipio hacia

una zona en particular. Fue creado por la ley 388 de 1997 y el decreto

reglamentario nacional 2181 de 2006.

El POT de cada municipio ha determinado incorporar una serie de estructuras

ecológicas y ambientales, además de sistemas artificiales proyectados, como vías

principales, redes matrices de servicios públicos predeterminando los aspectos de

articulación con el entorno urbano y rural y de protección.

Sus principios y Objetivos generales se basan en la función social y ecológica de

la propiedad predominando el interés general sobre el particular impartiendo

equitativamente tanto cargas como beneficios.

Busca facilitar a los habitantes el acceso a las vías y espacios públicos,

infraestructura de trasporte destinados al uso habitual y a hacer valer los derechos

constitucionales, de vivienda y servicios públicos domiciliarios.

Estar atentos en los procesos de cambio de uso del suelo y ajustarlos en miras del

bien común, encaminando su uso racional en armonía con la función social y el

desarrollo sostenible.

7.2. MARCO CONCEPTUAL

Componente rural: encierra la acción pública interesada en suministrar la

infraestructura y equipamiento básico al servicio de la población rural,

garantizando la ordenada interacción entre las colonizaciones rurales y la

cabecera municipal; usando adecuadamente el suelo rural sus propósitos se

cimentan en políticas de servicio del suelo en el área rural.

- Fijación de ambientes de protección, mejoramiento y conservación de las

zonas de protección agropecuaria

- Políticas para la fraccionamiento de predios rurales

- Disposición de procedimientos de abastecimiento en cuanto a servicios de

agua potable y saneamiento básico y la implantación y suministros en salud y

educación.

Caracterización: La caracterización de una zona se refiere a todos aquellos

componentes que detallan las propiedades particulares de nivel geográfico,

hidrológico, demográfico y ambiental de esta, para que sean tenidas en cuenta en

el momento de realizar algún diseño o construcción dentro de su área a fin de no

incurrir en errores de ningún tipo.

Suelo de protección: Son suelos en los cuales se prohíbe la urbanización por

pertenecer a zonas de uso público como construcciones para el abastecimiento de

servicios públicos domiciliarios, o por ser zonas de reservas naturales,

paisajísticas o que presenten riesgo o amenaza por su localización.

Suelo rural: Son aquellos suelos destinados al uso agrícola, pecuario, forestal,

de aprovechamiento de recursos naturales, no aptos para uso urbanístico.

Zonas de riesgo recuperable o mitigable: Son aquellas que se encuentran en

un nivel de medio o bajo riesgo, pero que pueden ser recuperadas o rehabilitadas

plenamente, por medio de procedimientos completos de obras de control y

resguardo a costos sensatos que reduzcan significativamente el riesgo.

Índice de ocupación: Es la proporción de área del suelo que puede ser ente

de construcción.

Estudio de suelos: Son análisis realizados a las muestras de suelo tomadas

de la zona en estudio, de las cuales, mediante ensayos y pruebas de laboratorio,

determinan sus características físicas y mecánicas. Dentro de ellos encontramos.

Análisis Granulométrico: En una masa de suelo, los tamaños varían, por lo

cual es apropiado que se clasifique con el fin de conocer su distribución

granulométrica, según la muestra de suelo su clasificación se puede realizar

mediante ensayos con mallas o por el hidrómetro.

Análisis granulométrico por mallas: Se efectúa tomando una cantidad

medida de suelo seco (entre 500 a 1000 gr), el cual se hace pasar por una serie

de mallas o tamices de diferentes diámetros, de mayor a menor terminando en el

fondo con una charola. La cantidad de suelo retenido en cada malla se mide y se

toma el dato, el porcentaje acumulado del suelo es determinado.

Tabla 1. Tamices

Tamiz No Abertura (mm)

Fondo -

4 4.750

8 2.360

16 1.180

20 0.850

30 0.600

40 0.425

50 0.300

60 0.250

80 0.177

100 0.150

200 0.075

% que pasa = %que llega - % retenido (Ecuación 1).

Para realizar este ensayo se tiene en cuenta se tiene en cuenta la normatividad

AASHTO T88, ASTM D422-58 y D422-63.

De acuerdo con la distribución de tamaño de las partículas, se usa el tamiz No 200

como punto divisorio en términos de la cantidad retenida o la que pasa por él. A

partir de la curva de distribución granulométrica, se puede obtener diámetros

característicos tales como D10, D85, D60, etc, refiriéndose a D como el tamaño del

grano o partícula de suelo y el subíndice (10, 85, 60) denota el porcentaje de

material más fino, con los cuales se obtiene el coeficiente de uniformidad, para

indicar la gradación del material.

Cu= (Ecuación 2)

Así, en cuanto más alto sea el valor de Cu, más amplio será el rango de tamaños

de partículas en el suelo, clasificándolos como bien gradados si Cu>4 ó 6.

Límites de Atterberg: Una de las características más importantes de las

arcillas es su plasticidad. La magnitud de la plasticidad que presenta una arcilla

natural depende de su composición mineralógica y contenido de humedad.

Además, la consistencia de una arcilla natural, varía de acuerdo con el contenido

de humedad, desde un estado sólido en condición seca, pasando por un estado

semisólido para bajos contenidos de humedad en el que el suelo se desmorona y

no presenta plasticidad, pasando también por un estado plástico para altos

contenidos de humedad, hasta llegar finalmente a un estado esencialmente líquido

para contenidos de humedad muy altos.

El contenido de humedad para el cual la consistencia cambia de un estado a otro

varía de una arcilla a otra, dependiendo de la cantidad y el tipo de mineral de

arcilla presente. Puesto que la humedad es una propiedad que se mide muy

fácilmente, se desarrolló un método de clasificación de las arcillas, basado en

estos contenidos de humedad límite.

Como el cambio de un estado de consistencia a otro es gradual, para satisfacer

los requerimientos de un sistema de clasificación estándar, fue necesario

establecer límites arbitrarios entre los diferentes estados. (Peter L. Berry, 1993).

Límite Líquido WL: El límite líquido se define como el contenido de humedad

expresado en porcentaje con respecto al peso seco de la muestra; se determina

realizando el ensayo con la copa de Casagrande cerrando una ranura de ½”,

mediante 25 golpes.

WL=Wn( )0.121 (Ecuación 3)

Donde, Wn contenido de humedad al número N de golpes.

Límite Plástico LP: Se define como el contenido de humedad expresado en

porcentaje cuando la muestra de suelo comienza a agrietarse al formarse un rollito

de 1/8” de diámetro, al rodarlo con lamano sobre una superficie lisa y absorbente.

Índice de Plasticidad IP: La diferencia entre el límite líquido y el límite plástico de

un suelo se define como índice de plasticidad. (Bowles, 1982).

Elementos de la Vía: Dentro los elementos de la vía se tienen los siguientes:

- Placa Huella: Se refiere a la fabricación, carga, colocación y vibrado de una

mezcla de concreto reforzado, dispuesto en dos placas separadas por concreto

ciclópeo, de acuerdo con los lineamientos, cotas, secciones y espesores

indicados en las especificaciones correspondientes.

- Cuneta: Se definen así a las zonas longitudinales situados en los extremos de

la calzada paralelas a esta, con el fin de recibir y canalizar las aguas pluviales

procedentes de escorrentía de zonas de recarga o de la misma calzada.

- Obras de Drenaje: Son todas aquellas obras que permiten el buen

funcionamiento de la vía, entre las cuales están: muros, alcantarillas, cunetas,

Box Culverts, puentes, etc.

7.3. MARCO LEGAL

7.3.1. Marco Legal General

Constitución Política de Colombia: El Plan Básico de Ordenamiento

Territorial de un municipio debe estar regido bajo las leyes que le competen según

la Constitución Política de Colombia, ya que los municipios son considerados

entes territoriales fundamentales, por tal motivo son considerados organismos de

derecho público dotado de competencias y funciones a desarrollar de acuerdo con

el grado de autonomía que la carta magna le asigna.

- Artículo 311: Como entidad fundamental de la división política administrativa,

un municipio debe prestar los servicios públicos explícitos por la ley,

construir obras que conlleven al progreso local, ordenamiento territorial,

concierto de la participación ciudadana en pro del mejoramiento socio

cultural de sus habitantes y demás funciones asignadas por la ley y la

constitución.

- Artículo 313: Un municipio en cabeza de su concejo debe reglamentar el uso

del suelo, vigilar y controlar toda actividad que se relacione con la

construcción, enajenación de inmuebles destinados a vivienda,

preservación y defensa del patrimonio ecológico y cultural del mismo.

- Artículo 342: Reglamenta todo lo relacionado con procedimientos de

elaboración, aprobación y ejecución de planes de desarrollo y la

participación ciudadana en ellos, disponiendo mecanismos apropiados para

su armonización, a la vez que determina la organización y funciones del

Concejo Nacional de Planeación y concejos territoriales.

Ley 136 de 1994: Detalla los principios generales sobre la organización y

funcionamiento de los municipios enfatizando en ordenar el desarrollo del territorio

y construir obras que demanden progreso para el municipio.

Ley 388 de 1997: Estable mecanismos que le permitan a un municipio, en

ejercicio de su autonomía promover el ordenamiento de su territorio, el uso

equitativo y racional del suelo.

Decreto 1077 de 2015: Por medio del cual se expide el Decreto Único

Reglamentario del Sector Vivienda, Ciudad y Territorio.

7.3.2. Marco Normativo Ambiental

A continuación se enuncia el marco normativo referente a la temática ambiental

relacionada con el proyecto:

Ley 2 de 1959, se realiza en Colombia una ordenación general del territorio

Colombiano a través de la creación de las Zonas de Reserva Forestal ZRF, en un

primer avance por establecer las normas para la ocupación y desarrollo del suelo

rural.

Artículo 5 de la Ley 9 de 1989, incorporación de medidas para protección,

manejo y uso del medio ambiente, siendo parte de las bases para el manejo de los

aspectos biológicos en los territorios rurales.

Constitución Política de 1991, se incorporan los aspectos ambientales y es

la base para la política nacional ambiental (Ley 99 de 1993).

Ley 99 de 1993: Con la cual se creó el ministerio del Medio Ambiente y se

organizó el Sistema Nacional Ambiental, permitiendo la creación de las

Corporaciones Autónomas Regionales, con el fin de reglamentar las normas de

ordenamiento territorial y uso del suelo.

Ley 388 de 1997 de desarrollo territorial, se avanza con aspectos como la

función pública del urbanismo, la propiedad como función social y ecológica, y se

da prioridad al interés común sobre el particular.

En el artículo 33 de la Ley 388 de 1997, se constituyen categorías distintas a uso

urbano o terrenos no aptos para uso urbano, por determinación de otros usos

como agrícolas, ganaderos, forestales, de explotación de recursos naturales y

actividades análogas. Abarcando las áreas de conservación y preservación de los

recursos naturales, el suelo suburbano, y también recae sobre las zonas de

expansión, hasta tanto estas no sean incorporadas mediante plan parcial a suelo

urbano.

El Decreto 3600 de 2007, “Por el cual se reglamentan las disposiciones de las

Leyes 99 de 1993 y 388 de 1997 relativas a las determinantes de ordenamiento

del suelo rural y al desarrollo de actuaciones urbanísticas de parcelación y

edificación en este tipo de suelo y se adoptan otras disposiciones”.

A través del Acuerdo 024 de Diciembre de 2013 el Concejo Municipal de

Yopal adopta el POT del Municipio de Yopal, teniendo en cuenta que:

- El proyecto del Plan de Ordenamiento Territorial, fue sometido a consideración

de la Corporación Autónoma Regional de la Orinoquia, en donde se declararon

concertados los asuntos ambientales del proyecto, de conformidad con el

contenido del acta de concertación suscrita por las partes el día 8 de

noviembre de 2013.

- Que se cumplió con el procedimiento definido en el artículo 24 de la Ley 388

de 1997, por lo cual el proyecto del Plan de Ordenamiento Territorial para

Yopal, fue radicado ante el Concejo de Yopal el día 18 de noviembre de 2013.

http://www.alcaldiabogota.gov.co/sisjur/normas/Norma1.jsp?i=297#0

http://www.alcaldiabogota.gov.co/sisjur/normas/Norma1.jsp?i=339#0

- Que durante el proceso de diagnóstico y formulación, así como en los

períodos de formulación del Plan de Ordenamiento Territorial por la autoridad

ambiental y el Consejo Territorial de Planeación; la Administración Municipal

solicitó opiniones a los gremios económicos y agremiaciones profesionales;

realizó convocatorias públicas para la discusión del proyecto de revisión,

expuso los documentos básicos del mismo en sitios accesibles a todos los

interesados y recogió las recomendaciones y observaciones formuladas por las

distintas entidades gremiales, ecológicas, cívicas y comunitarias del municipio,

procedió a su evaluación.

Decreto 1076 de 2015, “Por medio del cual se expide el Decreto Único

Reglamentario del Sector Ambiente y Desarrollo Sostenible”. Compila la

legislación nacional ambiental, siendo soporte para la elaboración de la

“Caracterización física de la zona de influencia para el camino de la vereda el

palmar y diseño geométrico preliminar de la vía”.

8. DISEÑO METODOLOGICO

8.1. METODOLOGIA GENERAL

Para el cumplimiento de este proyecto se necesita efectuar las actividades

necesarias para recolectar la mayor cantidad de información que posteriormente

servirá para la realización de los pre-diseños pertinentes y documento base para

la legalización e inclusión de la vía de la vereda el Palmar en el POT del municipio

de Yopal Casanare. Estas actividades son:

Actividad 1.

Objetivo 1. Visitar las veces necesarias la vereda el Palmar, con el fin de recopilar

la información suficiente para definir sus características geográficas, ambientales,

hidrológicas y demográficas de la zona.

Como primera medida se realizara un reconocimiento de la zona, que involucra el

camino o vía de la vereda el Palmar, para esto se cuenta con el permiso y

colaboración del Presidente de la Junta de Acción Comunal de la vereda. s

Con ayuda de los distintos entes Nacionales como son el IDEAM, CATASTRO, y

el actual POT del municipio de Yopal se hara una investigación, de la cual se

obtendrá información cartográfica, ambiental y meteorológica de la vereda, la cual

es de gran beneficio en la caracterización de la zona.

Actividad 2.

Objetivo 2. Georreferenciar el camino de la vereda El Palmar con el uso de GPS y

tomar un registro fotográfico con el fin de conocer plenamente el estado del

mismo.

Se realizara, mediante el uso de un equipo GPS la georreferenciación del camino

en estudio con el fin de obtener características del terreno como son: latitud,

altitud, pendientes, límites geográficos y se establecerá la longitud exacta del

camino y demás datos cartográficos necesarios para el pre diseño, (ancho real y

ancho recomendable de la vía).

A la vez, se efectuara un registro fotográfico para tener de forma real el estado

actual de la vía y obtener cada detalle tanto de relieve como del ecosistema

presente para no incurrir en un Impacto ambiental perjudicial para el avance del

proyecto.

Actividad 3.

Objetivo 3. Realizar apiques y tomar muestras de suelo para determinar mediante

pruebas de laboratorio las características físicas y mecánicas de este, y así definir

un diseño factible.

Como siguiente paso se tomaran muestras de suelo a lo largo del camino de la

vereda el Palmar, mediante la hechura de apiques a una profundidad entre 1.80 m

y 2.00 m; las cuales serán llevadas a un laboratorio de suelos para realizarles los

ensayos pertinentes a fin de obtener las características físicas y mecánicas del

mismo, entre estos ensayos se tienen: Granulometría, humedad y límites de

Atterberg.

Actividad 4.

Objetivo 4. Realizar un análisis de resultados, teniendo en cuenta la información

de campo y documental recopilada con anterioridad.

El análisis a manera de diagnóstico se realizara adquiriendo la cartografía

particular, observaciones del estado actual de la vía, información climatológica e

hidrológica, con el apoyo de la información de campo y documental; y teniendo en

cuenta los registros fotográficos de la zona en estudio para posteriormente

estructurarlo.

Actividad 5.

Objetivo 5. Realizar el diseño preliminar de la vía, placa huella y obras

complementarias para la carretera de la vereda El Palmar.

Después de obtenida toda la información requerida, se descargaran los puntos

tomados con GPS para procesarlos con la ayuda del software MapSource, luego

serán importados a Google Earth con el fin de extraer la superficie y la ruta al

software Autocad Civil 3D versión para estudiantes 2014, para así hacer un pre

diseño de la vía teniendo en cuenta su trazado vertical y horizontal, para culminar

esta actividad se generarán los planos en físico del pre diseño realizado. Para

llevar a cabo esta actividad es necesario regirse por los manuales de diseño de

carreteras y pavimentos en concreto de INVIAS.

Actividad 6

Objetivo 6. Plantear diferentes recomendaciones de mejoramiento de la vía como

obras de arte, cortes, rellenos, etc.Finalizando el proyecto se plantearan diferentes

recomendaciones que ayudarán al buen funcionamiento de la vía.

8.1.1. Fuentes De Información

En los siguientes numerales se enuncian las fuentes de información de acuerdo a

los factores requeridos para el proyecto, como son: técnicos, ambientales,

normativos.

8.1.1.1. Factores Ambientales

Dentro de las fuentes de información secundaria utilizadas para la caracterización

Ambiental de la Vereda El Palmar y generalidades del Municipio de Yopal, se

encuentran:

Como principal fuente el Plan de Ordenamiento Territorial (POT) de Yopal

vigente. Estudio General de Suelos y Zonificación de Tierras del Instituto Geográfico

Agustín Codazzi del Departamento de Casanare del año 2014. Leyenda Nacional de Coberturas de la Tierra Metodología CORINE Land

Cover adaptada para Colombia Escala 1:100.000 del año 2010. Mapa Geológico de Colombia 2015 del Servicio Geológico Colombiano.

Información primaria con recorridos de campo para actualizar información

existente e información de la Corporación Autónoma Regional de la Orinoquia –

Corporinoquia,

9. CARACTERIZACIÓN FÍSICA DE LA ZONA DE INFLUENCIA DE LA VIA

PARA LA VEREDA EL PALMAR.

9.1. UBICACIÓN DE LA ZONA DE ESTUDIO

La vereda El Palmar se localiza en el Municipio de Yopal, en el Corregimiento de

Mata de Limon; limita al NORTE: con el Municipio de Paya (Boyacá) y las veredas

Sococho y el Progreso; al SUR: con la Vereda Naranjitos; al ESTE: con el

Municipio de Paya y al OESTE, con la Vereda Aracal. Su ubicación se observa en

la siguiente imagen.

Imagen 1. Ubicación Vereda El Palmar

Fuente: Ajustado Plan de Ordenamiento Territorial Yopal 2013.

9.2. LOCALIZACIÓN Y DESCRIPCIÓN DEL AREA PLANTEADA PARA LA VÍA

EN LA VEREDA EL PALMAR

La vía prevista para la vereda El Palmar se encuentra ubicada al nor-este del

casco urbano del municipio de Yopal a una altitud de 564 m.s.n.m. a 5°30’40’’

latitud Norte y 72°21’24’’ longitud Oeste en su punto inicial; y a 462 m.s.n.m. a

5°31’11’’ latitud Norte y 72°21’37’’ longitud Oeste en su punto final.

Imagen 2. Localización de la vía en la Vereda El Palmar

Fuente: Google Earth|

9.3. ASPECTOS FÍSICOS

9.3.1. Clima

Se tiene como fuente oficial para el área en estudio, la información de climatología

del IDEAM, específicamente al año 2013 de las estaciones hidrometereologicas

que se relacionan en la siguiente tabla y actualización de los valores medios,

máximos y mínimos de precipitación al año 2014.

Tabla 2. Estaciones de Referencia

DESCRIPCIÓN ESTACIONES COORDENADAS GEOGRAFICAS

No. ESTACION NOMBRE TIPO

EST MUN.

LAT

N

LONG

W

ELEV.

m.s.n.m

Años

disponibles de

información

CORRIENTE

1 3521510 APTO YOPAL CP YOPAL 5,19 72,23 325 1993 - 2014 CRAVO SUR

2 3521050 LA

CHAPARRERA PG YOPAL 5,29 72,13 395 1995 - 2014 TOCARIA

3 3521040 MOLINOS DEL

CASANARE PG YOPAL 5,24 72,18 330 1995 -2014 CRAVO SUR

4 3521010 EL MORRO PM YOPAL 5,27 72,27 656 1992 - 2014 CRAVO SUR

5 3521710 PTE YOPAL LG YOPAL 5,22 72,24 343 1992 - 2010 CRAVO SUR

6 35210020 YOPAL PM YOPAL 5,21 72,24 320 1947 - 1994 CRAVO SUR

Fuente: IDEAM

Otra fuente que complementa la descripción climática del área donde se localiza

La Vereda El Palmar, es el Atlas Climatológico Nacional (IDEAM 2005)1 y en el

Atlas de Viento y Energía Eólica de Colombia (IDEAM 2006)2.

De acuerdo al IDEAM, la clasificación climatológica del departamento de Casanare

pertenece a la región de la Orinoquia – Amazonia. El Clima del Municipio de

1 INSTITUTO DE HIDROLOGÍA, METEOROLOGÍA Y ESTUDIOS AMBIENTALES (IDEAM), Atlas Climatológico Nacional.

Henrriquez Daza, Maximiliano; et ál. (Textos) Bogotá D.C. Colombia. Grupo de investigación en meteorología y climatología.

Citado por POT Yopal 2014. 2 INSTITUTO DE HIDROLOGÍA, METEOROLOGÍA Y ESTUDIOS AMBIENTALES (IDEAM), Atlas de Viento y Energía

Eólica de Colombia. (Textos) Bogotá D.C. Colombia. Grupo de investigación en meteorología y climatología. 2006. Citado por POT Yopal 2014.

Yopal se clasifica de acuerdo a las metodologías de Caldas –Lang, Lang, Holdrige

y Martone, como se describe en la tabla que se encuentra líneas abajo.

Tabla 3. Clasificación Climática del Área de Estudio

CLASIFICACION

CLIMATICA

TIPO DE CLIMA

Caldas – Lang Cálido Húmedo

Lang Húmedo

Holdrige Cálido Húmedo

Martone Húmedo

Fuente: IDEAM

El clima en la Orinoquia es monomodal, en el cual se reconoce una época de

bajas precipitaciones, baja nubosidad y mayor número de horas de brillo solar.

9.3.1.1. Temperatura

Los datos Temperatura para el área de estudio son los registrados por la estación

Aeropuerto Yopal, los cuales están relacionados con los descritos en el POT del

Municipio de Yopal.

La temperatura media registra valores entre 25,2 ºC. y 29,5 ºC. Siendo el período

húmedo es el más fresco, donde las temperaturas descienden en más de dos

grados y el período seco es el más caluroso con valores que superan los 26 ºC,

teniendo como base los valores medios.

Tabla 4. Reporte Multianual Medios Mensuales de Temperatura Años 2012 y 2013

ESTACION APTO YOPAL

AÑO Ene Febr Marzo Abril May Jun Jul Agos Sept Octubre Nov Dic Vr. Anual

2012 28,3 28,4 27,9 26,7 26,1 25,7 25,2 25,7 26,7 26,8 * * 26,8

2013 28,7 29,5 29,1 28,1 26,5 26,1 25,4 25,2 27,0 27,3 26,9 27,8 27,4

* Información no disponible.

Fuente: IDEAM

Grafica 1. Registro Multianual Mensual de Temperatura Media Años 2012 y 2013

Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Sep embre Octubre Noviembre Diciembre

Año2012 28,3 28,4 27,9 26,7 26,1 25,7 25,2 25,7 26,7 26,8

Año2013 28,7 29,5 29,1 28,1 26,5 26,1 25,4 25,2 27 27,3 26,9 27,8

23

24

25

26

27

28

29

30TemperaturaºC

Fuente: IDEAM

El Plan de Ordenamiento Territorial del Municipio de Yopal del año 2013, hace

referencia que la temperatura promedio medio anual del año 2012 fue de 26,8 ºC

para el municipio de Yopal y para el año 2013 de 27,4 ºC, con aumento de 6

centésimas en comparación con los datos del año 2012 y de 1 ºC respecto al

reporte del año 2007.

9.3.1.2. Evaporación

El POT del Municipio de Yopal, registra que la evaporación reportada en el año

2013 es inferior a la reportada en el año 2012. Los valores más altos de

evaporación se presentan en el periodo seco de diciembre – febrero con un rango

de 185 a 219 mm en el año 2012 y de 195 a 208 mm en el año 2013.

Grafica 2. Registro Multianual de Evaporación Años 2012 y 2013

Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio AgostoSep embr

eOctubre Noviembre Diciembre

2012 236,3 219,2 167,5 105,8 111,0 93,7 93,3 107,6 147,2 112,7 137,0 185,7

2013 218,9 208,3 162,3 132,7 110,4 79,1 98,6 119,8 107,1 141,2 126,8 195,7

0

50

100

150

200

250

mms

Fuente: IDEAM

9.3.1.3. Brillo Solar

Enero es el mes que reporta mayor número de horas de brillo solar, con un valor

aproximado de 279 h/mes en el año 2012 y de 262 h/mes en el año 2013 y el mes

con menor horas de brillo solar es Marzo con un valor de 123 h/mes en el año

2012 y 132 en el año 2013.

Como tendencia se encuentra que el periodo húmedo se caracteriza por presentar

los valores más bajos de brillo solar y el seco los más altos.

Grafica 3. Registro Multianual de Brillo Solar Años 2012 y 2013

Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Sep embre Octubre Noviembre Diciembre

Serie1 279,7 218,8 123,6 136,4 149,9 153,2 127,5 126,1 131,6 165,3

Serie2 262,3 178,0 132,5 149,2 156,9 151,3 152,7 139,7 148,3 204,2 217,6 242,9

0

50

100

150

200

250

300

horas/mes

Fuente: IDEAM

9.3.1.4. Humedad Relativa

De acuerdo a los registros de la Estación Aeropuerto Yopal, del IDEAM, en el año

2012 el porcentaje de humedad osciló entre el 75% y 79% desde el mes de Abril

hasta Octubre y durante el año 2013 en los meses de Mayo a Julio la humedad

relativa media está por encima del 80%, meses que corresponden a periodo de

lluvias en el área de estudio.

Grafica 4 Medios de Humedad Relativa Años 2012 y 2013

ESTACION APTO YOPAL

AÑO Ene Feb Mar Abril May Jun Jul Agost Sept Oct Nov Dic Vr. Anual

2012 57 56 66 79 79 79 81 78 75 76 * * 73

2013 55 53 63 70 80 81 80 78 76 75 77 66 71

* Información no disponible.

Fuente: IDEAM.

Grafica 5 Registro Multianual Mensual de Humedad Relativa años 2012 y 2013

Fuente: IDEAM

9.3.1.5. Precipitación

Los registros de precipitación se basan en la información del IDEAM al año 2014,

para las estaciones: Morro, Molinos del Casanare, La Chaparrera, Apto Yopal y

para la estación Yopal la información al año 1994.

Teniendo en cuenta que el área de estudio de la Vereda El Palmar, se localiza en

el Municipio de Yopal. Con base en ello y en las gráficas que se muestran a

continuación, los meses de mayor precipitación son de Abril a Julio y los más

bajos se registran de noviembre a febrero.

La precipitación en el Municipio de Yopal – Casanare es de carácter monomodal.

Grafica 6. Valores totales mensuales de precipitación – Estación Yopal (1947 a 1994)

Fuente: IDEAM

Grafica 7. Valores totales mensuales de precipitación – Estación El Morro (1974 a 2014)

Fuente: IDEAM

Grafica 8. Valores totales mensuales de precipitación – Estación Molinos de Casanare

(1995 al 2014)

Fuente: IDEAM

Grafica 9. Valores totales mensuales de precipitación – Estación La Chaparrera (1995 al

2014)

Fuente: IDEAM

Grafica 10. Valores totales mensuales de precipitación – Estación Apto Yopal (1974 al

2014)

Fuente: IDEAM

9.3.1.6. Caudal

Teniendo como base los registros del IDEAM de la estación Pte Yopal de los años

1992 al 2010 y el POT del Municipio de Yopal, los caudales medios mensuales

más altos se presentan entre los meses de Junio a Septiembre.

Tabla 5. Valores medios mensuales de caudales (1992 al 2010)

ESTACIÓN PTE YOPAL, CORRIENTE CRAVO SUR ((m³/seg)

Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic

Medios 57,82 62,37 75,77 96,28 119,9 146,2 152,6 137,5 116,5 98,2 74,09 61,24

Máximo 209,1 186,1 256,1 254,1 216,2 228,4 221 233,9 218,3 174,9 114,8 109,4

Mínimo 15,13 13,66 13,69 39,23 60,62 85,99 90,82 64,44 51,57 60,88 45,8 27,96

Fuente: IDEAM

Grafica 11. Valores medios mensuales de caudales (1992 al 2010)

Fuente: IDEAM

9.3.2. Geología

La caracterización geológica de la Vereda el Palmar, se llevó a cabo a partir de

información secundaria obtenida del Plan de Ordenamiento Territorial del

Municipio de Yopal3 y del Mapa Geológico de Colombia 2015, del Servicio

Geológico Colombiana (SGC).

“Las formaciones geológicas sobre las que se asienta el municipio de Yopal,

ubican al municipio en una secuencia de varios millones de años que van desde el

periodo cretáceo hasta el cuaternario, periodo en el que se forman los diferentes

3 ALCALDÍA DE YOPAL, Plan de Ordenamiento Territorial (POT), municipio de Yopal. Secretaria de Planeación Municipal

Yopal Colombia. 2013.

paisajes, que actualmente conforman el territorio del municipio; estas formaciones

se dan de occidente a Oriente. Siendo estas últimas las más recientes”4.

“La evolución geomorfológica de la región se remonta a finales de la era terciaria

(plioceno), en la cual se dio un acentuado proceso erosivo, con levantamientos y

plegamientos que originaron la cordillera Oriental, posteriormente agentes

modeladores dieron origen al paisaje que se observa hoy, correspondientes a

montaña, pie de monte y planicie aluvial”5.

9.3.2.1. Estratigrafía

En los paisajes de montaña y piedemonte se presentan una serie de fallas

geológicas que atraviesan el municipio de Yopal en sentido sudoeste a noreste, y

otras locales que afectan pequeños sectores entre las fallas de carácter regional;

en conjunto todas están ejerciendo presiones sobre rocas de poca consolidación

que terminan cediendo o desplazándose y con ello remodelando el paisaje a

través de movimientos de masas considerables, su acción se muestra en varios

sectores de los paisajes de Piedemonte y Montaña del municipio y del

Departamento de Boyacá6.

El mapa de Clasificación Geológica de la Vereda el Palmar, se obtuvo con base en

el Mapa Geológico de Colombia 2015, del Servicio Geológico Colombiana (SGC).

A continuación se relaciona la imagen y el mapa se anexa al presente documento.

4 IBID 7

5 ALCALDÍA DE YOPAL, Plan de Ordenamiento Territorial (POT), municipio de Yopal. Secretaria de Planeación Municipal

Yopal Colombia. 2013. 6 ALCALDÍA DE YOPAL, Plan de Ordenamiento Territorial (POT), municipio de Yopal. Secretaria de Planeación Municipal


Imagen 3. Mapa de Clasificación Geológica Vereda el Palmar - Municipio de Yopal.

Fuente: Adaptado por el autor del Mapa Geológico de Colombia 2015, del Servicio Geológico

Colombiana (SGC).

En la siguiente tabla se describen las unidades cronoestratigráficas identificadas

en la Vereda el Palmar:

Tabla 6. Unidades cronoestratigráficas Vereda el Palmar:

GEOLOGIA VEREDA EL PALMAR

SIMBOLO UNIDADES

CRONOESTRATIGRÁFICAS DESCRIPCIÓN EDAD

b1k1-Sm

Arcillolitas y limolitas negras con

intercalaciones menores de arenitas y

calizas. Segmentos de cuarzoarenitas de

grano fino a grueso y conglomerados.

Berriasiano-

Cenomaniano

(Cretácico)

e6e9-Sct

Arenitas de grano fino a conglomeráticas

interestratificadas con arcillolitas y

limolitas. Ocasionalmente, lentes de hierro

oolítico y carbón.

Bartoniano-

Chatiano

(Paleógeno)

Fuente: Adaptado por el autor del Mapa Geológico de Colombia 2015, del Servicio Geológico

Colombiana (SGC).

9.3.2.2. Estructuras Geológicas.

A continuación se describe la estructura geológica del municipio de Yopal7.

La Falla de Guaicáramo: Ubicada entre los ríos Charte y Cravo Sur, llamada

también del Morro–Monterralo por Hebrard, nace al sur del alto de Guaicáramo

(Ulloa y Rodríguez, 1975, Mapa: Cuadricula D8) y termina en cercanías de la

Quebrada La Tablona; su plano de falla se inclina al oeste y corta estratos de la

formación, provocando fenómenos de levantamiento, plegamiento y fracturación.

Esta falla localiza la zona de montaña de Yopal, en el mapa sísmico de Colombia,

como de riesgo alto y afecta a veredas como: Los Cagüis Charte, Esperanza y

Milagro, Rincón del soldado Volcaneras, Perico, Guayaquito, El Morro, Marroquín

y Sococho.

La Falla de Támara: Definida como de cabalgamiento de alto ángulo, cruza toda

el área de la plancha desde el suroeste hacia el noreste, tiene su plano inclinado

al occidente desde el sur hasta la quebrada Almorzadero, luego un plano sub-

horizontal ligeramente inclinado hacia el oriente en las cabeceras de la quebrada

Morreña, luego un plano sub-horizontal con traza alrededor de la cota 1000 hasta

la quebrada Cauteña, luego un plano muy inclinado hacia el occidente hasta casi

el río Payero donde toca la cota 550, luego un plano ligeramente inclinado

hacia el occidente que se mantiene por un largo tramo hasta el límite septentrional

de la plancha. A su paso se verifica la superposición de rocas cretácicas sobre las

terciarias manifestando el mayor salto entre los de aquellas ocurrentes en la

7 ALCALDÍA DE YOPAL, Plan de Ordenamiento Territorial (POT del Municipio de Yopal. Secretaria de Planeación Municipal


vertiente oriental de la cordillera. Finalmente su trazo se ha identificado hacia el

norte hasta la población de Támara; el trazo de esta falla se encuentra cruzando

sectores de los corregimientos del Charte, el Morro La Niata y Mata de limón y de

las veredas Cagüi Charte, Los Cagüi Milagros, Brisas del Cravo, San Cristóbal la

vega, Naranjito, villa Del Carmen, entre otras.

La Falla de Yopal: Es una falla inversa que buza hacia el occidente; su traza se

pierde hacia el suroeste por debajo de la cubierta cuaternaria que, al parecer,

fosiliza la falla. Hacia el noreste, la falla sigue hasta el Pauto. Se presenta en

dirección general sudoeste a noreste y corre paralela al punto de contacto entre

los cerros El Venado, Buena Vista y Palo Bajito y el inicio de la zona plana;

atraviesa el río Cravo Sur muy cerca del centro urbano, mostrando su efecto sobre

la vía Yopal - Paz de Ariporo en los kilómetros 2.0 (Sector del puente de la

Cabuya) y 4 a 7, sector de Buena vista y más adelante se aprecia en el sector de

la Cuchilla de Palo Bajito, su plano de falla se inclina hacia el oeste y ha

presentado actividad reciente en los sectores anteriormente mencionados

afectando las Veredas que se encuentran a lo largo de la carretera de la

marginal: Buena Vista alta y Baja, Brisas del Oriente, La Niata, El Playón,

Guayaque, Araguaney, Chaparrera, laguna, y los Aceites.

Estas fallas y su actividad sobre rocas fácilmente deleznables, suelos frágiles y de

alta pendiente producen los fenómenos de deslizamientos, avalanchas y remoción

en masa en los paisajes de piedemonte y montaña.

9.3.3. Geomorfología

La evolución geomorfológica del área del Casanare se remonta al Plioceno,

período en el cual hubo un acentuado proceso erosivo en la cordillera Oriental

colombiana, acompañado de fuertes levantamientos y plegamientos. El material

desprendido por el citado proceso fue transportado y posteriormente depositado

en la gran depresión del hoy departamento de Casanare.

La pérdida del material y su correspondiente deposición dio origen, en primera

instancia a una superficie de denudación seguida de otra de acumulación, las

cuales marcaron el inicio de la evolución geomorfológica de esta región.

Posteriormente la acción modeladora dio origen a los diferentes paisajes.

En la Vereda El Palmar se encuentran los siguientes paisajes, los cuales se

relacionan y describen en la siguiente tabla y Mapa de Geomorfología.

Imagen 4. Mapa Geomorfología Vereda El Palmar - Yopal.

Fuente: Plan de Ordenamiento Territorial Municipio de Yopal - 2013. Adaptado por el Autor.

Tabla 7. Geomorfología Vereda El Palmar - Yopal.

Geoestructura Provincia

Fisiográfica

Unidad

Climática

Gran

Paisaje Paisaje Subpaisaje Convención

Cinturón

Plegado

Coordillera

Oriental

Medio

muy

húmedo

Montaña

Filar y

Vigas Filar y Vigas

Hogback

y

escarpes

Hogback y

escarpes


9.3.3.1. Paisaje de Montañas

Resultado de una intensa actividad tectónica que actuando sobre rocas

sedimentarias consolidadas, dio origen a diferentes tipos de relieve, entre los que se

destacan hogbacks, cuestas, lomas, escarpes y mesas. En general dominan las

geoformas denominadas hogbacks, que constituyen laderas de morfología irregular,

derivada de la alternancia de estratos de diferente consistencia, representados por

areniscas, arcillolítas y lutitas principalmente. Las áreas donde los estratos duros

(areniscas) con pendientes superiores a 10 grados se disponen en forma

escalonada, dando la apariencia de escamas, reciben en su conjunto el nombre de

flatirones. Cuando el material aflorante es de menor consistencia (arcillolitas) da

origen a un conjunto de lomas de lomos redondeados. En algunas áreas, los

estratos sedimentarios han sufrido plegamientos suaves y sus pendientes son

menores de 10 grados, pero mayores de 1 grado, las geoformas aquí resultantes se

llaman cuestas y en el evento en que las pendientes sean inferiores a un grado, se

conforman las llamadas mesas.

Este paisaje montañoso forma parte de la cordillera oriental Andina y fue allí donde

se originó todo el material que sirvió de relleno a las depresiones de Casanare y

Arauca.

En la actualidad este paisaje está afectado por diferentes movimientos en masa, los

cuales se producen debido a las fuertes pendientes y a la abundante precipitación

pluvial. Entre los movimientos en masa de ocurrencia común se encuentran la

reptación, la solifluxión, el terraceo, los golpes de cuchara y los movimientos

rotacionales, sin embargo, son la solifluxión y el terraceo los fenómenos más

generalizados por cierto rozamiento a lo largo de las laderas de pendiente fuerte.

En algunas áreas, principalmente en aquellas donde se presentan materiales

lutíticos, hay concurrencia de derrumbes que en ocasiones taponan las vías

carreteables dejando incomunicada la región. Generalmente los movimientos en

masa son acelerados por la actividad humana, mediante la tala y quema del bosque,

como también por el pisoteo del ganado que forma especie de escalones llamados

comúnmente “pata de vaca“.

Otro agente que ha intervenido en gran medida en el modelado del paisaje de

montaña, es el relacionado con el escurrimiento, tanto difuso como concentrado, ya

que es en este sector donde tienen origen muchos ríos, quebradas y arroyos que

irrigan el territorio de Casanare.

En el sector occidental del Municipio se presenta este tipo de paisaje, abarca el área

comprendida aproximadamente entre los 2100 msnm en las cuchillas de las Lajas,

límites de Yopal y Labranzagrande (Boyacá) hasta los 1000 m.s.n.m., donde se

inicia la franja de piedemonte. Se caracteriza por las fuertes pendientes onduladas a

muy escarpadas, suelos superficiales y su vocación forestal; La composición de los

suelos proviene del período cretácico (Formación Areniscas de las Juntas), donde se

alternan capas de arenitas de cuarzo prevalecientes y delgadas capas lutíticas

(Kialj).

Comprende las cuencas altas de los ríos Cravo Sur, Tocaría, Payero y Charte;

representa aproximadamente el 7% del área total municipal, es una región de gran

importancia por contener los ecosistemas estratégicos para el municipio, el

departamento y la ciudad, allí se encuentran algunos sectores rurales que surten con

los productos básicos a la capital; y nacen gran cantidad de fuentes hídricas

afluentes de los grandes ríos, las microcuencas que abastecen a la ciudad de agua

para la producción económica en el valle y las sabanas y se encuentran

ecosistemas que proporcionan estabilidad al equilibrio ecológico y otros que regulan

las amenazas y zonas de alto riesgo para el casco urbano.

El área transicional entre el sistema montañoso y la planicie aluvial está dominada

por sustratos del Terciario, principalmente arcillolítas, lutitas, lodolítas, areniscas y

conglomerados, con recubrimientos sectorizados de sedimentos del cuaternario

(arenas, arcillas, limos y gravas). Este sector, al sufrir solevantamiento, plegamiento

y erosión severa, dio origen a los paisajes piedemonte, altiplanicie y lomerío.

9.3.4. Uso Potencial

La evaluación de capacidad y uso potencial en la Vereda el Palmar del Municipio

de Yopal, que se presenta en la siguiente tabla y en el mapa de esta temática

(anexo al documento), se definió de acuerdo al Plan de Ordenamiento Territorial

(POT), municipio de Yopal del año 2013.

9.3.4.1. Producción

"El uso de estas tierras corresponde a aquellos escenarios que reúnen

requerimientos físico-bióticos adecuados para el desarrollo potencial de

actividades productivas como suelos de mediana a buena capacidad agrológica,

de pendientes estables y con limitaciones que pueden ser corregidas o

manejadas"8. Dentro de este uso de las tierras se presentan los siguientes en la

vereda el Palmar: Silvopastoril.

8 ALCALDÍA DE YOPAL, Plan de Ordenamiento Territorial (POT del Municipio de Yopal. Secretaria de Planeación

Municipal Yopal Colombia. 2013.

9.3.4.2. Conservación

"Corresponde a aquellos escenarios que reúnen parámetros físico-bióticos frágiles

como áreas afectadas por procesos morfodinámicos inestables tales como fallas

geológicas, procesos erosivos, movimientos de remoción en masa,

desbordamientos de ríos e inundaciones, y una morfodinámica hidrológica

inestable; así como los hábitats especiales de flora que integran bosques

naturales, bosques de galería, morichales y matas de monte entre otros y hábitats

de fauna como los garceros"9. Dentro de este uso de las tierras se presentan los

siguientes en la vereda el Palmar: Forestal Protector Productor y Protección.

Tabla 8. Uso Potencial Vereda El Palmar - Yopal

9 ALCALDÍA DE YOPAL, Plan de Ordenamiento Territorial (POT del Municipio de Yopal. Secretaria de Planeación

Municipal Yopal Colombia. 2013.

USO DE LAS TIERRAS

SUELO CLASIFICACIÓN AGROLOGICA

DESCRIPCIÓN USO

POTENCIAL AREA (Ha)

PRODUCCION VMAd1 VI se

Baja muy baja fertibilidad, reacción muy Fuertemente acida, niveles toxico s de

aluminio baja retención de humedad. Pastos naturales

y mejorados y bosque productor. Se debe

fertilizar, encalar, rotar potreros y controlar

malezas y donde sea posible aplicar riego.

SILVOPASTORIL 432,213989

CONSERVACION

VMAe2 VII se

Relieve quebrado a escarpado, alta

susceptibilidad a la erosión, baja y muy baja fertilidad y

reacción muy fuerte a extremadamente ácida. Se

recomiendan bosques protectores y

protector-Productor con especies nativas; se debe

evitar la tala indiscriminada y las quemas.

FORESTAL PROTECTOR - PRODUCTOR

285,193352

PMAg2 VIII

Bajas temperatura, alta susceptibilidad a la erosión,

baja muy baja fertilidad, relieve fuertemente quebrado a a muy escarpado o alta

susceptibilidad en inundaciones y

PROTECCION 174,927709

Fuen

te:

Plan

de

Orde

nami

ento Territorial Municipio de Yopal - 2013. Adaptado por el Autor.

Imagen 5. Mapa Uso Potencial Vereda el Palmar - Yopal


9.3.5. Cobertura y Uso actual del suelo

En línea con la metodología aplicada para la actualización de la cartografía de

cobertura y uso del suelo aplicada en la fase de diagnóstico del Plan de

Ordenamiento Territorial del Municipio de Yopal, se utilizó una metodología

apoyada en el procesamiento e interpretación de imágenes satelitales rapidEye

VMBg2 VIII

encharcamientos prolongados. Se recomienda la

conservación de la flora relictos boscosos y la fauna

silvestre: reservorio de agua , Humedales, Esteros

y pantanos, área S inundables, Parques naturales o Centros

turísticos.

Rural año 2012, posteriormente dicha interpretación se estructuro de manera

jerárquica, utilizando las categorías generales de Corine Land Cover: I) Territorios

artificializados, II) Territorios Agrícolas, III) Bosques y áreas seminaturales, IV)

Áreas húmedas, y V) Superficies de agua, presentados en la siguiente tabla y

figura del mapa de cobertura y uso actual del suelo anexo a este documento.

Tabla 9. Cobertura y uso actual del suelo Vereda El Palmar - Yopal

Categoría Principal

Sub - clase Clase detallada Conv Uso Extension

(Ha)

Bosques y áreas seminaturales

Áreas abiertas, sin o

con poca vegetación

Áreas desnudas y degradadas

Sin uso 3,385364

Bosques y áreas

seminaturales Arbustal denso

Productor 26,624591

Bosques

Bosques fragmentados

(Ubica dos en la parte alta de piedemonte y

montaña ) Bosque de

galería ripario (Ubicado en la Planicie aluvial)

Protector - Productor

371,015317

Bosques y áreas

seminaturales Herbazal Denso

Ganadería Extensiva

0,852219

Territorios Agrícolas

Áreas agrícolas heterogéneas

Mosaico de pastos y cultivos


473,462058

Pastos Pastos Limpios


3,567435

Superficies de Agua Aguas

continentales Ríos

Recreación Piscícola

13,428067


Imagen 6. Mapa Cobertura y uso actual del suelo Vereda El Palmar - Yopal


9.3.5.1. Territorios agrícolas10

Son los terrenos dedicados principalmente a la producción de alimentos, fibras y

otras materias primas industriales, ya sea que se encuentren con cultivos, con

pastos, en rotación y en descanso o barbecho. Comprende las áreas dedicadas a

cultivos permanentes, transitorios, áreas de pastos y las zonas agrícolas

heterogéneas.

Áreas Agrícolas Heterogéneas:

10 Leyenda Nacional de Coberturas de la Tierra; Metodología CORINE Land Cover Adaptada para Colombia; Escala 1:100.000; Junio

de 2010; Colombia

Son unidades que reúnen dos o más clases de coberturas agrícolas y naturales,

dispuestas en un patrón intrincado de mosaicos geométricos que hace difícil su

separación en coberturas individuales; los arreglos geométricos están

relacionados con el tamaño reducido de los predios, las condiciones locales de los

suelos, las prácticas de manejo utilizadas y las formas locales de tenencia de la

tierra

- Mosaico de pasto y cultivos: Comprende las tierras ocupadas por pastos y

cultivos, en los cuales el tamaño de las parcelas es muy pequeño (inferior a 25 ha)

y el patrón de distribución de los lotes es demasiado intrincado para representarlos

cartográficamente de manera individual.

Pastos

Comprende las tierras cubiertas con hierba densa de composición florística

dominada principalmente por la familia Poaceae, dedicadas a pastoreo

permanente por un período de dos o más años. Algunas de las categorías

definidas pueden presentar anegamientos temporales o permanentes cuando

están ubicadas en zonas bajas o en depresiones del terreno. Una característica de

esta cobertura es que en un alto porcentaje su presencia se debe a la acción

antrópica, referida especialmente a su plantación, con la introducción de especies

no nativas principalmente, y en el manejo posterior que se le hace.

- Pastos Limpios: Esta cobertura comprende las tierras ocupadas por pastos

limpios con un porcentaje de cubrimiento mayor a 70%; la realización de prácticas

de manejo (limpieza, encalamiento y/o fertilización, etc.) y el nivel tecnológico

utilizados impiden la presencia o el desarrollo de otras coberturas.

En Colombia, se encuentran coberturas de pastos limpios asociadas con una

amplia variedad de relieves y climas, con un desarrollo condicionado

principalmente a las prácticas de manejo utilizadas según el nivel tecnológico

disponible o las costumbres de cada región.

9.3.5.2. Bosques y áreas Seminaturales.11

Comprende un grupo de coberturas vegetales de tipo boscoso, arbustivo y

herbáceo, desarrolladas sobre diferentes sustratos y pisos altitudinales, con uso

de producción - protección de los recursos naturales forestales. En la Vereda El

Palmar se encuentran la sub-clases que corresponden a Herbazal Denso.

Áreas Abiertas, sin o con Poca Vegetación

Comprende aquellos territorios en los cuales la cobertura vegetal no existe o es

escasa, compuesta principalmente por suelos desnudos y quemados.

Bosque

Áreas naturales o seminaturales, constituidas principalmente por elementos

arbóreos de especies nativas o exóticas. Los árboles son plantas leñosas

perennes con un solo tronco principal, que tiene una copa más o menos definida.

En la Vereda El Palmar se identifica:

- Bosque Fragmentado: Comprende los territorios cubiertos por bosques

naturales densos o abiertos cuya continuidad horizontal está afectada por la

inclusión de otros tipos de coberturas como pasto, cultivos o vegetación en

transición, las cuales deben representar entre 5% y 30% del área total de la

unidad de bosque natural.

Arbustal denso

Cobertura constituida por una comunidad vegetal dominada por elementos

típicamente


de 2010; Colombia

arbustivos, los cuales forman un dosel irregular, el cual representa más de 70%

del área total de la unidad. La unidad puede contener elementos arbóreos

dispersos. Esta formación vegetal no ha sido intervenida o su intervención ha sido

selectiva y no ha alterado su estructura original y sus características funcionales

(IGAC, 1999).

9.3.5.3. Superficies de agua12

Son cuerpos de aguas continentales, permanentes, intermitentes y estacionales

que comprenden lagos, lagunas, ciénagas, esteros, depósitos y estanques

naturales o artificiales de agua dulce (no salina), embalses y cuerpos de agua en

movimiento, como los ríos y canales.

Ríos: El cuarto nivel de esta sub-categoría se denominó igualmente ríos.

Cuerpos de agua artificiales: Se encuentran en esta sub-categoría, en el

cuarto nivel se encuentran los estanques para acuicultura continental (cuerpos

de agua artificiales).


de 2010; Colombia

10. ANÁLISIS DE SUELOS

La comunicación entre los seres humanos además de una necesidad siempre ha

tenido gran importancia, es por eso que el hombre ha buscado la manera de

mantener el contacto con su especie mediante la construcción de vías y carreteras

que se han ido perfeccionando con el pasar del tiempo y la experiencia del

hombre.

Un estudio de suelos permite dar a conocer las características físicas y mecánicas

del suelo, es decir la composición de los elementos en las capas de profundidad,

así como el tipo de cimentación más acorde con la obra a construir y los

asentamientos de la estructura en relación al peso que va a soportar (Libre, 2014)

Este escrito contiene los análisis de suelos necesarios para efectuar la

caracterización y pre diseños para una vía terciaria que comunica a la vereda El

Palmar del municipio de Yopal Casanare con sus áreas aledañas ya que

actualmente se encuentra en pésimas condiciones de circulación y no tiene las

herramientas necesarias para la gestión de recursos en pro de su mejoramiento e

inclusión dentro de la red vial nacional.

Para la realización de estos objetivos es preciso efectuar visitas de campo a la

zona considerada para la construcción de la vía, con el propósito de determinar las

características físicas del contorno, clasificación y ubicación de zonas importantes

como áreas de protección, amenazas y fuentes hídricas. El análisis de las

características mecánicas de los suelos se lleva a cabo con la hechura de

apiques, de los cuales se sustrae información como la profundidad de

estratificación del subsuelo y posteriormente, las muestras son llevadas al

laboratorio para la obtención de las características mecánicas y físicas necesarias

para realizar el pre diseño de la vía.

Objetivo general

Realizar los ensayos de laboratorio necesarios para hallar la clasificación de los

suelos y sus características físicas y mecánicas a fin de elaborar caracterización

de la zona y pre diseños para la vía.

Objetivos Específicos

Efectuar ensayo de Análisis Granulométrico por el método mecánico a cada

una de las muestras y obtener su clasificación.

Establecer Límites de Attenberg (límite líquido, límite plástico e índice de

plasticidad) a las muestras de suelo que así lo requieran para hallar su

clasificación

Dibujar e interpretar la curva granulométrica de los diferentes tipos de suelo.

10.1. CLASIFICACION GRANULOMETRICA.

El análisis Granulométrico Es la determinación de los tamaños de las partículas de

una cantidad de muestra de suelo, y aunque no es de utilidad por sí solo, se

emplea junto con otras propiedades del suelo para clasificarlo, a la vez que nos

auxilia para la realización de otros ensayos. En los suelos granulares nos da una

idea de su permeabilidad y en general de su comportamiento ingenieril, no así en

suelos cohesivos donde este comportamiento depende más de la historia

geológica del suelo. (Reyes, 2013).

10.1.1. Análisis Granulométrico por el método mecánico

Su finalidad es obtener la distribución por tamaño de las partículas presentes en

una muestra de suelo. Así es posible también su clasificación mediante sistemas

como AASHTO.

10.1.2. Procedimiento en el Laboratorio (Granulometría).

http://www.monografias.com/trabajos4/costo/costo.shtml

http://www.monografias.com/trabajos13/libapren/libapren2.shtml#TRECE

http://www.monografias.com/trabajos16/comportamiento-humano/comportamiento-humano.shtml

Los apiques realizados en la vereda El Palmar fueron hechos con ayuda de la

comunidad de la zona, a distancias variables teniendo en cuenta el cambio de

estratificación de manera visual.

Tabla 10. Información Apiques vereda El Palmar

APIQUE ABSCISA MUESTRA PROFUNDIDAD

(m) COLORACION

1 K0+000 1-1 1,14 CAFÉ OSCURO

1-2 1,85 AMARILLO OSCURO

2 K1+400 2-1 0,9 CAFÉ CLARO

2-2 1,8 GRIS

3 K2+150 3-1 1,35 NEGRO

3-2 1,9 NEGRO

Fuente: El Autor

1. Una vez realizados los apiques se procedió a tomar muestras en el sitio de

aproximadamente 20 kg por estrato, sustrayendo de cada una de ellas una

parte pequeña (300gr aprox.) en bolsas especiales de cierre hermético con

el fin de no perder la humedad natural con que se hallaron.

2. Las muestras grandes fueron llevadas a un lugar abierto y seguro con el fin

de secarlas al aire libre, removiéndolas esporádicamente y con la ayuda de

un martillo de goma se trituraron para eliminar terrones que no permitían el

secado homogéneo.

3. En el momento en que las muestras estuvieron completamente secas se

llevaron al laboratorio y se pesó una cantidad representativa (en algunas

muestras solo 800 gr y para otras hasta 5000 gr), con el fin de lavarlas a

través de los tamices No 16, No 80 y No 200, para quitar los excesos de

limos y arcillas que pudieran adherirse a las partículas más gruesas. Se

llevaron al horno a una temperatura de 110°c durante 24 horas para su

secado.

4. Después del secado al horno se procede a pesar la muestra y verterla a

través de los tamices No 4,8,16,20,30,40,50,60,80,100 y 200. Dispuestos

en columna de mayor a menor colocando al final un fondo para retener los

limos o arcillas que no fueron lavados. Se colocan en la tamizadora durante

15 minutos.

5. Se pesa el contenido de muestra retenido en cada tamiz y se calculan los

porcentajes que pasan para luego realizar los cálculos requeridos para la

clasificación.

10.2. LÍMITES LÍQUIDO Y PLÁSTICO

En el límite líquido el contenido de humedad en la muestra es tanta, que la

cohesión decrece permitiendo que la masa de suelo fluya por acción de la

gravedad.

El límite plástico es un parámetro físico relacionado con la facilidad de manejo del

suelo y el contenido y tipo de arcilla presente en este.

10.2.1. Procedimiento en el Laboratorio (Límites)

1. Con la muestra restante secada al aire libre se toma una porción suficiente

para pulverizarla con ayuda de un martillo de goma y se lleva al tamiz No

40 hasta obtener 250 gr de la muestra que pasa.

2. Se verifica que la cazuela de Casagrande esté debidamente calibrada

3. En una taza se colocó la muestra 250 gr y se adiciona agua con un

atomizador mezclándola con una espátula hasta conseguir un color

uniforme y una pasta homogénea y pegajosa.

4. Con una cuchara se toma un poco de la pasta obtenida y se moldea a la

forma de la cazuela, a continuación se pasa el ranurador por el centro de la

cazuela formando una muesca, separando la masa en dos partes,

5. seguidamente y con ayuda de la manivela de la cazuela se dan los golpes

necesarios para cerrar la muesca; cuando esto suceda registrar la cantidad

de golpes y pasar una porción de la masa a un recipiente para humedad

previamente pesado y nuevamente se pesa el conjunto (recipiente-muestra)

para luego llevarlo al horno a secar durante al menos 18 horas. Este

proceso se debe realizar en cuatro (4) oportunidades teniendo en cuenta

los rangos para número de golpes 1. De 30 a 40 golpes; 2. De 25 a 30; 3.

De 20 a 25 y cuarto de 15 a 20 golpes.

6. Calcular la humedad correspondiente a cada muestra.

7. Realizar los cálculos correspondientes para su clasificación

10.3. RESULTADOS OBTENIDOS EN EL LABORATORIO

10.3.1. Contenido de Humedad.

Tabla 11. Contenido de Humedad Suelos vereda El Palmar

APIQUE MUESTRA PESO MOLDE

VACIO

PESO MOLDE

+ SUELO

HUMEDO

PESO MOLDE

+ SUELO

SECO

PESO SUELO

SECO

% DE

HUMEDAD

HUMEDAD

PROMEDIO

1

1-1 7,2 83,3 69,7 62,5 21,76

18,51 1-2 8,4 62,7 53,8 45,4 19,60

1-3 8,4 55,1 49,3 40,9 14,18

2-1 6,4 79 63,2 56,8 27,82

35,57 2-2 7,1 56,6 43,6 36,5 35,62

2-3 8,6 56,6 42,1 33,5 43,28

2

1-1 8,6 73,9 63,9 55,3 18,08

19,39 1-2 8,7 59,4 51,7 43 17,91

1-3 7,1 58,9 49,5 42,4 22,17

2-1 8,7 81,1 63,2 54,5 32,84

34,45 2-2 6,6 51,9 39,9 33,3 36,04

2-3 8,5 47,9 37,8 29,3 34,47

3 1-1 6,8 69,9 60,5 53,7 17,50 16,92

1-2 7,3 82,6 72,6 65,3 15,31

1-3 8,4 74,1 64,1 55,7 17,95

2-1 8,6 80,7 72,3 63,7 13,19

13,38 2-2 10 64,3 57,4 47,4 14,56

2-3 8,3 74,5 67,2 58,9 12,39

Fuente: El autor

10.3.2. Granulometría y límites

Tabla 12. Análisis Granulométrico Apique 1-1 K0+000

Tamiz

No

Diámetro

(mm)

Peso

Tamiz

Vacío

(gr)

peso

tamiz +

suelo

retenido

Peso

retenido

(gr)

Peso

Retenido

Ajustado

%

Retenido

%

Retenido

Acumulado

% Que

Pasa

4 4,750 647 898 251 251,00 12,55 12,55 87,45

8 2,360 545 640 95 95,00 4,75 17,30 82,70

16 1,180 542 625 83 83,00 4,15 21,45 78,55

20 0,850 527 554 27 27,00 1,35 22,80 77,20

30 0,590 521 574 53 53,00 2,65 25,45 74,55

40 0,425 521 558 37 37,00 1,85 27,30 72,70

50 0,300 511 544 33 33,00 1,65 28,95 71,05

60 0,250 499 517 18 18,00 0,90 29,85 70,15

80 0,177 456 477 21 21,00 1,05 30,90 69,10

100 0,150 481 517 36 36,00 1,80 32,70 67,30

200 0,075 457 542 85 85,00 4,25 36,95 63,05

Fondo 569 572 1261 1261,00 63,05 100,00 0,00

Fuente: El autor

Grafica 12. Curva Granulométrica Apique 1-1 K0+000

Fuente: El autor

Tabla 13. Limite Líquido Apique 1-1 K0+000

No de

Golpes

Peso del

Recipiente

Peso del

Recipiente +

suelo

húmedo

Peso del

Recipiente

+ suelo

seco

Peso del

Suelo

Seco

% de

Humedad N/25

Limite

liquido

40 6,4 15,4 12,7 6,3 42,86 1,6 45,37

27 6,4 15,4 12,6 6,2 45,16 1,08 45,58

25 6,5 15,5 12,6 6,1 47,54 1 47,54

18 6,3 15,3 12,3 6 50,00 0,72 48,05

Fuente: El autor

Grafica 13. Curva de Fluidez Apique 1-1 K0+000

Fuente: El autor

Tabla 14. Límite Plástico Apique 1-1 K0+000

Peso del

Recipiente

Peso del

Recipiente

+ suelo

húmedo

Peso del

Recipiente

+ suelo

seco

Peso del

Suelo Seco

% de

Humedad

Limite

Plástico

6,3 9,3 8,7 2,4 25,00

24,78 6,5 9,6 9 2,5 24,00

6,3 8,7 8,2 1,9 26,32

6,4 9 8,5 2,1 23,81

Fuente: El autor


Tamiz

No

Diámetro

(mm)

Peso

Tamiz

Vacío

(gr)

peso

tamiz +

suelo

retenido

Peso

retenido

(gr)

Peso

Retenido

Ajustado

%

Retenido

% Retenido

Acumulado

%

Que

Pasa

4 4,750 647 738 91 91,05 1,82 1,82 98,18

8 2,360 545 568 23 23,01 0,46 2,28 97,72

16 1,180 542 567 25 25,02 0,50 2,78 97,22

20 0,850 527 539 12 12,01 0,24 3,02 96,98

30 0,590 521 559 38 38,02 0,76 3,78 96,22

40 0,425 521 558 37 37,02 0,74 4,52 95,48

50 0,300 511 551 40 40,02 0,80 5,32 94,68

60 0,250 499 522 23 23,01 0,46 5,78 94,22

80 0,177 456 483 27 27,02 0,54 6,32 93,68

100 0,150 481 523 42 42,03 0,84 7,16 92,84

200 0,075 457 583 126 126,08 2,52 9,69 90,31

Fondo 569 573 4513 4515,71 90,31 100,00 0,00

Fuente: El autor


Índice de plasticidad

21,85

Fuente: El autor

Tabla 16. Límite Líquido Apique 1-2 K0+000

No de

Golpes

Peso del

Recipiente

Peso del

Recipiente +

suelo

húmedo

Peso del

Recipiente

+ suelo

seco

Peso del

Suelo

Seco

% de

Humedad N/25

Limite

liquido

40 6,5 12,6 10,5 4 52,50 1,6 55,57

29 6,4 12,7 10,5 4,1 53,66 1,16 54,63

23 6,5 12,6 10,2 3,7 64,86 0,92 64,21

19 6,6 12,6 10,2 3,6 66,67 0,76 64,49

Fuente: El autor


Fuente: El autor


Peso del

Recipiente

Peso del

Recipiente

+ suelo

húmedo

Peso del

Recipiente

+ suelo

seco

Peso del

Suelo Seco

% de

Humedad

Limite

Plástico

5,5 7,1 6,7 1,2 33,33

34,09 6,4 7,6 7,3 0,9 33,33

6,6 8,1 7,7 1,1 36,36

6,6 7,8 7,5 0,9 33,33


25,64

Fuente: El autor


Tamiz

No

Diámetro

(mm)

Peso

Tamiz

Vacío

(gr)

peso

tamiz +

suelo

retenido

Peso

retenido

(gr)

Peso

Retenido

Ajustado

%

Retenido

%

Retenido

Acumulado

% Que

Pasa

4 4,750 647 912 265 265,47 15,62 15,62 84,38

8 2,360 545 648 103 103,18 6,07 21,69 78,31

16 1,180 542 617 75 75,13 4,42 26,10 73,90

20 0,850 527 574 47 47,08 2,77 28,87 71,13

30 0,590 521 576 55 55,10 3,24 32,12 67,88

40 0,425 521 559 38 38,07 2,24 34,35 65,65

50 0,300 511 548 37 37,07 2,18 36,54 63,46

60 0,250 499 517 18 18,03 1,06 37,60 62,40

80 0,177 456 478 22 22,04 1,30 38,89 61,11

100 0,150 481 508 27 27,05 1,59 40,48 59,52

200 0,075 457 687 230 230,41 13,55 54,04 45,96

Fondo 569 580 780 781,38 45,96 100,00 0,00

Fuente: El autor


Fuente: El autor


No de

Golpes

Peso del

Recipiente

Peso del

Recipiente +

suelo

húmedo

Peso del

Recipiente

+ suelo

seco

Peso del

Suelo

Seco

% de

Humedad N/25

Limite

liquido

34 6,4 12,6 11,1 4,7 31,91 1,36 33,12

27 6,4 12,6 10,9 4,5 37,78 1,08 38,13

23 6,5 12,5 10,8 4,3 39,53 0,92 39,14

19 6,3 12,7 10,8 4,5 42,22 0,76 40,84

Fuente: El autor


Fuente: El autor


Peso del

Recipiente

Peso del

Recipiente

+ suelo

húmedo

Peso del

Recipiente

+ suelo

seco

Peso del

Suelo Seco

% de

Humedad

Limite

Plástico

6,3 8,6 8,1 1,8 27,78

28,16 5,5 8,5 7,85 2,35 27,66

6,3 8,5 8 1,7 29,41

6,5 8,8 8,3 1,8 27,78

Fuente: El autor Tabla 21. Análisis Granulométrico Apique 2-2 k1+400

Tamiz

No

Diámetro

(mm)

Peso

Tamiz

Vacío

(gr)

peso tamiz

+ suelo

retenido

Peso

retenido

(gr)

Peso

Retenido

Ajustado

%

Retenido

%

Retenido

Acumulado

% Que

Pasa

4 4,750 647 714 67 67,10 3,36 3,36 96,64

8 2,360 545 562 17 17,03 0,85 4,21 95,79

16 1,180 542 554 12 12,02 0,60 4,81 95,19

20 0,850 527 537 10 10,02 0,50 5,31 94,69

30 0,590 521 561 40 40,06 2,00 7,31 92,69

40 0,425 521 559 38 38,06 1,90 9,21 90,79


9,65

50 0,300 511 550 39 39,06 1,95 11,17 88,83

60 0,250 499 520 21 21,03 1,05 12,22 87,78

80 0,177 456 487 31 31,05 1,55 13,77 86,23

100 0,150 481 550 69 69,10 3,46 17,23 82,77

200 0,075 457 668 211 211,32 10,57 27,79 72,21

Fondo 569 586 1442 1444,17 72,21 100,00 0,00

Fuente: El autor


Fuente: El autor


No de

Golpes

Peso del

Recipiente

Peso del

Recipiente +

suelo

húmedo

Peso del

Recipiente

+ suelo

seco

Peso del

Suelo

Seco

% de

Humedad N/25

Limite

liquido

36 6,6 12,5 11,3 4,7 25,53 1,44 26,68

26 6,5 12,5 11,2 4,7 27,66 1,04 27,79

23 6,4 12,6 11,2 4,8 29,17 0,92 28,87

18 5,5 11,4 10 4,5 31,11 0,72 29,90

Fuente: El autor


Fuente: El autor

La Muestra de suelo Número dos (2) del Apique 2 no presenta Límite Plástico


Tamiz

No

Diámetro

(mm)

Peso

Tamiz

Vacío

(gr)

peso

tamiz +

suelo

retenido

Peso

retenido

(gr)

Peso

Retenido

Ajustado

%

Retenido

%

Retenido

Acumulado

% Que

Pasa

4 4,750 647 677 30 30,38 3,80 3,80 96,20

8 2,360 545 565 20 20,25 2,53 6,33 93,67

16 1,180 542 592 50 50,63 6,33 12,66 87,34

20 0,850 527 552 25 25,32 3,16 15,82 84,18

30 0,590 521 606 85 86,08 10,76 26,58 73,42

40 0,425 521 615 94 95,19 11,90 38,48 61,52

50 0,300 511 629 118 119,49 14,94 53,42 46,58

60 0,250 499 555 56 56,71 7,09 60,51 39,49

80 0,177 456 521 65 65,82 8,23 68,73 31,27

100 0,150 481 560 79 80,00 10,00 78,73 21,27

200 0,075 457 570 113 114,43 14,30 93,04 6,96

Fondo 569 586 55 55,70 6,96 100,00 0,00

Fuente: El autor


Fuente: El autor

Las Muestras tomadas en el K2+150 no muestran Límites líquido ni plástico


Tamiz

No

Diámetro

(mm)

Peso

Tamiz

Vacío

(gr)

peso

tamiz +

suelo

retenido

Peso

retenido

(gr)

Peso

Retenido

Ajustado

%

Retenido

%

Retenido

Acumulado

% Que

Pasa

4 4,750 647 711 64 64,24 8,03 8,03 91,97

8 2,360 545 563 18 18,07 2,26 10,29 89,71

16 1,180 542 589 47 47,18 5,90 16,19 83,81

20 0,850 527 552 25 25,09 3,14 19,32 80,68

30 0,590 521 591 70 70,26 8,78 28,11 71,89

40 0,425 521 594 73 73,27 9,16 37,26 62,74

50 0,300 511 603 92 92,35 11,54 48,81 51,19

60 0,250 499 557 58 58,22 7,28 56,09 43,91

80 0,177 456 519 63 63,24 7,90 63,99 36,01

100 0,150 481 559 78 78,29 9,79 73,78 26,22

200 0,075 457 587 130 130,49 16,31 90,09 9,91

Fondo 569 578 79 79,30 9,91 100,00 0,00

Fuente: El autor


Fuente: El autor

10.4. CLASIFICACION DE LOS SUELOS.

Las clases de suelos se establecieron por medio del Sistema de Clasificación de

suelos de la AASHTO).

A continuación se muestra la tabla para la clasificación:

Tabla 25. Sistema Unificado de Clasificación de Suelos de la AASHTO

Fuente: https://www.google.com.co/search?q=clasificacion+de+suelos+aashto

Grafica 22. Gráfico de plasticidad para Clasificación de Suelos

Fuente: http://notasingenierocivil.blogspot.com/2011/05/propiedades-fisicas-del-suelo_1019.html

La clasificación Obtenida por los ensayos de laboratorio fue la siguiente:

Tabla 26. Clasificación de suelos vereda El Palmar

APIQUE ABSCISA MUESTRA

CLASIFICACION

% QUE

PASA

TAMIZ 200 WL WP Ip

%

HUMEDAD

SIMBOLO

AASHTO NOMBRE

1 K0+000

1-1 63.05 46,6 24,78 21,85 18,51 A-7-6

Arcillas

Inorgánicas

1-2 90.31 59,7 34,09 25,64 35,57 A-7-5

Arcillas Orgánicas

- Limos

Inorgánicos

2 K1+400

2-1 45.96 37,8 28,16 9,65 19,39 A-4 Arenas arcillosas

2-2 72.21 28,3 ---- 28,31 34,45 A-6

Arcillas

Inorgánicas

3 K2+150

3-1 6.96 ---- ---- ---- 16,92 A-3

Arenas

pobremente

gradadas

3-3 9.91 ---- ---- ---- 13,38 A-3

Arenas

pobremente

gradadas

Fuente: El autor

CONCLUSIÓNES

Realizados los ensayos de laboratorio correspondientes a las muestras de suelo

de los diferentes apiques hechos en la vía de la vereda El Palmar a distancias

variables y a una profundidad entre 1.80 y 2.00 m, se puede determinar que

existen cinco tipos de suelos en la zona, observando que la mayoría tiene

presencia de limos y arcillas lo cual dificulta la permeabilidad del terreno,

complicando el drenaje natural.

De esta forma es preciso recomendar, la debida intervención en las obras de

drenaje correspondientes.

11. ANALISIS Y DISEÑO PRELIMINAR DE LA VIA PARA LA VEREDA EL

PALMAR Y SU PAVIMENTO.

Este documento muestra el informe correspondiente al diseño preliminar de la

Placa Huella y trazado vertical y horizontal para la vía de la vereda El Palmar del

municipio de Yopal Casanare, ubicada al nor-este del casco urbano del municipio

de Yopal a una altitud de 564 m.s.n.m. a 5°30’40’’ latitud Norte y 72°21’24’’

longitud Oeste en su punto inicial; y a 462 m.s.n.m. a 5°31’11’’ latitud Norte y

72°21’37’’ longitud Oeste en su punto final.

Una Placa Huella se refiere a la elaboración, transporte, colocación y vibrado de

una mezcla de concreto hidráulico reforzado, dispuesto en dos placas separadas

por concreto ciclópeos, de acuerdo con los lineamientos, cotas, secciones y

espesores indicados o determinados en el pre diseño transversal y longitudinal y

regido por las normas de INVIAS para carreteras terciarias.

Imagen 7. Satelital de la Vereda El Palmar.

Fuente: Google Earth

11.1. ESTADO ACTUAL DE LA VÍA

El camino existente en la vereda El Palmar como vía principal de acceso para sus

habitantes presenta grandes dificultades, sobre todo en épocas de invierno debido

a las malas condiciones en las que se encuentra, y agregando la pluviosidad y la

escorrentía superficial generada por sus áreas aferentes.

Estas variantes hacen que crezca la fluctuación en cada uno de los campesinos

que día a día deben transportar sus insumos, ganados y productos para su

subsistencia.

Para conocer el estado actual de la vía fue necesario realizar un registro

fotográfico a lo largo de su recorrido y mediante una fotografía satelital se observa

la longitud total y su relieve.

Imagen 8. Trayecto de la vía principal para la vereda El Palmar

Fuente: Google Earth

11.1.1. Registro Fotográfico Camino actual vereda El Palmar

Foto 1. Recorrido Vía El Palmar

Fuente: El autor

Foto 2. Anchos de Vía Inadecuados

Fuente: El autor

Foto 3. Presencia de Lodazales Foto 4. Aguas de Escorrentía superficial

Fuente: El autor

11.2. DISEÑO PRELIMINAR DE LA VIA VEREDA EL PALMAR

Objetivos

Elaborar un diseño pre liminar de la vía y de La placa Huella respectiva con

factibilidad económica para la vereda El Palmar del municipio de Yopal Casanare,

en pro del mejoramiento de la calidad de vida de los que allí habitan, dando

solución a las diferentes necesidades de movilidad.

Cumplir con la normatividad vigente para vías terciarias en cuanto lo permita la

estabilidad Geotécnica y la topografía de la zona Mediante el diseño preliminar,

para garantizar un corredor apto para su servicio y con condiciones aprobadas de

seguridad.

11.2.1. Parámetros de diseño

Vía Terciaria:

Son aquellas vías de acceso que unen las cabeceras municipales con sus veredas

o unen veredas entre sí.

Las carreteras consideradas como Terciarias deben funcionar en afirmado. En

caso de pavimentarse deberán cumplir con las condiciones geométricas

estipuladas para las vías Secundarias. (INVIAS I. N., 2008)

Velocidad de Diseño:

La Velocidad de Diseño de un tramo homogéneo está definida en función de la

categoría de la carretera y el tipo de terreno. A un tramo homogéneo se le puede

asignar una Velocidad de diseño en el rango que se indica en la Tabla. En ella se

resume el equilibrio entre el mejor nivel de servicio que se puede ofrecer a los

usuarios de las carreteras colombianas y las posibilidades económicas del país.

La velocidad de diseño a lo largo del trazado debe ser tal que los conductores no

sean sorprendidos por cambios bruscos y/o muy frecuentes en la velocidad a la

que pueden realizar con seguridad el recorrido.

El diseñador, para garantizar la consistencia en la velocidad, debe identificar a lo

largo del corredor de ruta tramos homogéneos a los que por las condiciones

topográficas se les pueda asignar una misma velocidad. (INVIAS I. N., 2008)

Tabla 27. Velocidad de Diseño

Fuente: Manual de Diseño Geométrico de Carreteras INVIAS (Tabla 2.1)

Vehículo de Diseño:

“El diseño geométrico de una vía está orientado a definir un trazado que facilite la

circulación de los vehículos tanto en el sentido longitudinal como en su ubicación

en el sentido transversal de la calzada. El vehículo representativo de todos los

vehículos que puedan circular por dicha vía se denomina vehículo de diseño.

Para efectos del diseño geométrico se adopta la siguiente clasificación, en

concordancia con lo estipulado por el Ministerio de Transporte en la Resolución

4100 del 28 de diciembre de 2004.

1) Vehículos livianos con menos de cinco toneladas (5.0 T) de capacidad tales

como automóviles, camionetas y camperos.

2) Vehículos pesados con más de cinco toneladas (5.0 T) de capacidad como

buses y vehículos de transporte de carga.

Particularmente los vehículos livianos inciden en las velocidades máximas, en las

distancias de visibilidad de parada y distancias de visibilidad de adelantamiento,

mientras que los vehículos pesados (buses y vehículos de carga) lo hacen en la

pendiente longitudinal y en la longitud crítica de pendiente” (INVIAS I. N., 2008)

Los vehículos que transitaran la vía de la vereda El Palmar son de tipo liviano ya

que corresponden a camperos, camionetas y vehículos pequeños, y

esporádicamente vehículos de transporte de insumos o materiales.

Peralte:

En carreteras Terciarias, especialmente en terreno montañoso y escarpado, es

difícil disponer de longitudes de entre-tangencia amplias, por lo que no es fácil

hacer la transición de peralte. Por lo anterior se considera que el peralte máximo

más adecuado para este caso es de seis por ciento (6%). (INVIAS I. N., 2008)

Pendiente:

La pendiente mínima longitudinal de la rasante debe garantizar especialmente el

escurrimiento fácil de las aguas lluvias en la superficie de rodadura y en las

cunetas. La pendiente mínima que garantiza el adecuado funcionamiento de las

cunetas debe ser de cero punto cinco por ciento (0.5%) como pendiente mínima

deseable y cero punto tres por ciento (0.3%) para diseño en terreno plano o sitios

donde no es posible el diseño con la pendiente mínima deseable. En la selección

de uno de los dos valores anteriores se debe tener en cuenta el criterio de

frecuencia, intensidad de las lluvias y el espaciamiento de las obras de drenaje

tales como alcantarillas y aliviaderos.

La pendiente máxima está en relación directa con la velocidad a la que circulan los

vehículos, teniendo en dicha velocidad una alta incidencia el tipo de vía que se

desea diseñar. Para vías Terciarias las pendientes máximas se ajustan a

velocidades entre veinte y sesenta kilómetros por hora (20 - 60 km/h), en donde la

necesidad de minimizar los movimientos de tierra y pobre superficie de rodadura

son las condiciones dominantes.

Tabla 28. Pendiente Máxima del corredor de ruta (%) en Función de la Velocidad de Diseño

Fuente: Manual de Diseño Geométrico de Carreteras (INVIAS) (Tabla 4.1)

Ancho de la Calzada:

El ancho de la calzada se indica en función de la categoría de la carretera, del tipo

de terreno y de la Velocidad de diseño del tramo homogéneo. En carreteras de

una sola calzada el ancho mínimo de ésta debe ser de seis metros (6 m) con el

propósito de permitir el cruce de dos vehículos de diseño que viajen en sentido

contrario.

Tabla 29. Ancho de Calzada (m)

Fuente: Manual de Diseño Geométrico de Carreteras (INVIAS) (Tabla 5.2)

Fricción Transversal Máxima:

Está determinada por numerosos factores, entre los cuales: el estado de la

superficie de rodadura, la velocidad del vehículo y el tipo y condiciones de las

llantas de los vehículos. Se adoptan los valores del coeficiente de fricción

transversal máxima indicados por los estudios recientes de la AASHTO, los cuales

se indican en la Tabla.

Tabla 30. Coeficiente de Fricción Transversal Máxima

Fuente: Manual de Diseño Geométrico de Carreteras (INVIAS) (Tabla3.1)

Radio de Curvatura Mínimo:

El radio mínimo es el valor límite de curvatura para una Velocidad específica de

acuerdo con el peralte máximo y el coeficiente de fricción transversal máxima. El

Radio mínimo de curvatura solo debe ser usado en situaciones extremas, donde

sea imposible la aplicación de radios mayores. El radio mínimo se calcula de

acuerdo al criterio de seguridad ante el deslizamiento mediante la aplicación de la

ecuación de equilibrio: (INVIAS I. N., 2008)

Tabla 31. Radios Mínimos para Peralte Máximo 6% y Fricción Máxima

Fuente: Manual de Diseño Geométrico de Carreteras (INVIAS) (Tabla3.3)

11.2.2. Metodología para el Diseño Preliminar de la Vía

El diseño para la vía debe realizarse de manera coherente buscando que no

afecte negativamente la seguridad ni la comodidad de los futuros usuarios, ni

impliquen exceder significativamente el presupuesto para la ejecución del

proyecto. Por lo tanto, se debe desarrollar bajo los criterios para el diseño

geométrico de carreteras establecido por el Instituto Nacional de Vías (INVIAS);

con el fin de garantizar la consistencia y conjugación armoniosa de todos sus

elementos unificando los procedimientos y documentación requeridos para la

elaboración del proyecto, según sea su tipo y grado de detalle. (INVIAS I. N.,

2008)

Para la elaboración del Diseño preliminar de la vía de la vereda El Palmar del

municipio de Yopal Casanare fue necesario realizar una serie de actividades

referidas a continuación.

Como primera actividad, se realizó una visita de campo para recorrer el

trayecto planteado para la vía, en ésta se generó la ruta de puntos de

georreferenciación con ayuda de un equipo GPS, a fin de obtener los

parámetros esenciales para el inicio del diseño preliminar

Una vez descargados los puntos tomados en la visita, fueron transformados a

formato KML para importarlos al programa Informático Google earth el cual

nos permite la visualización de variada cartografía con base en fotografías

satelitales, y de la misma forma conseguir la ubicación real de la vía.

Como siguiente paso se exportaron los datos desde la herramienta Google

earth al software de diseño AutoCAD Civil 3D de Autodesk versión estudiantil

con el fin de obtener los puntos de trazado inicial y su respectiva superficie.

Con ayuda del software AutoCAD Civil 3D se dibuja la línea de ceros por

medio de triangulación, tratando de atañerse a la vía existente en la

actualidad, la cual servirá para dibujar el trazado final.

Obtenida la línea de ceros, se procede a realizar los alineamientos horizontal y

vertical (también con el software Auto CAD versión estudiantil), teniendo en

cuenta los parámetros para vías terciarias como son velocidad de diseño,

pendientes, radios mínimos y peraltes.

Seguidamente y con el uso del mismo software se crea la rasante de la vía

junto con su perfil

Por último se organizan los planos y su presentación formato INVIAS.

11.2.3. Datos utilizados para el Diseño Preliminar de la Vía El Palmar

Mediante la información encontrada tanto en las visitas como en la cartografía

procesada se determinó que la vía para la vereda El Palmar del municipio de

Yopal Casanare se clasifica por sus pendientes transversales en terreno

montañoso, aprobando mediante estos datos los respectivos parámetros de

diseño preliminar.

Tabla 32. Parámetros de Diseño Vía El Palmar

PARAMETRO DE DISEÑO RESULTADOS

VÍA EL PALMAR

VELOCIDAD DE DISEÑO

20 Km/h A 40

Km/h

PERALTE 6%

PENDIENTE MAXIMA 7%

ANCHO DE LA CALZADA 6,00 m

FRICCION TRANSVERSAL 0,28

RADIO DE CURVATURA MINIMO 21

Fuente: El autor

11.3. DISEÑO PRELIMINAR DE LA PLACA HUELLA

Los pavimentos se diseñan y construyen con el objetivo de prestar el servicio para

el cual fue concebido, durante un periodo determinado, manteniendo unas

condiciones de seguridad óptimas, con un costo apropiado.

En el diseño del pavimento es necesario tener en cuenta varios elementos, de los

cuales los más importantes son la capacidad de soporte del suelo, el tránsito que

circulará sobre la estructura durante todo su periodo de diseño, las condiciones

climáticas y los materiales con que se construirá. (INVIAS, ICPC, &

MINTRASPORTE, 2008)

Tránsito y Periodo de Diseño

El transito promedio diario semanal (TPDs), se conoce como el volumen total de

vehículos que son registrados en una sección de la vía en el término de una

semana, a fin de establecer el porcentaje de usuarios potenciales.

Los ejes acumulados de 8,2 ton, son los ejes equivalentes que han de pasar por el

carril de diseño durante el período de diseño

El manual de diseño de pavimentos de INVIAS considera un periodo de diseño de

20 años para todos los análisis estructurales, el cual bajo premisas teóricas debe

coincidir como mínimo con la vida útil del pavimento, en el caso que exista una

buena certidumbre en el análisis de las variables de diseño y su respectiva

proyección.

Tabla 33. Categorías de Transito para la Selección de Espesores

Fuente: Manual de diseño de Pavimentos de Concreto INVIAS (Tabla 3.1)

* Vt = vía terciaria E= estrechas

CBR

La prueba del CBR es un ensayo normalizado (Norma INV-E 148-07, AASHTO

T193), en el cual un vástago penetra, en el suelo compactado en un molde, con

una presión y a una velocidad controlada; se establecen un conjunto de

penetraciones prefijadas y se determina la presión ejercida correspondiente a

cada una de ellas; el vástago tiene un área de 19,4 cm2 y penetra la muestra a

una velocidad de 0,127 cm/min.

El valor relativo de soporte (CBR) se expresa en porcentaje y se define como la

relación entre la carga unitaria aplicada que produce cierta deformación en la

muestra de suelo requerida, para producir igual deformación en una muestra

patrón.

Ilustración 1. Relación entre la Clasificación de Suelo y los valores de CBR y K


Subrasante

La Subrasante puede estar constituida por suelos en su estado natural (cortes), o

por éstos con algún proceso de mejoramiento tal como sucede cuando se

someten a una estabilización mecánica (terraplén) o mixtas, estabilización físico-

química con aditivos como el cemento Portland, la cal o el asfalto, entre otras, y

básicamente es la fundación sobre la cual el pavimento se construirá.

Se denomina suelo a la acumulación no consolidada de partículas sólidas, agua y

aire, provenientes de la desintegración mecánica o la descomposición química de

las rocas. Es una de las variables que está involucrada en el diseño de los

pavimentos de concreto, por eso es necesario conocer su clasificación y su

comportamiento mecánico, con el fin de predecir su respuesta ante los esfuerzos

que se le aplican bajo la acción de las cargas estáticas y dinámicas que ofrece el

tránsito y el propio peso de la estructura del pavimento sobre su fundación, que en

la técnica de los pavimentos recibe el nombre de subrasante. (INVIAS, ICPC, &

MINTRASPORTE, 2008)

Tabla 34. Clasificación de la Subrasante de acuerdo a su Resistencia


Materia de Soporte

El Manual de diseño de Pavimentos tiene en cuenta tres (3) tipos de soporte para

el pavimento: el suelo natural, las bases granulares y las bases estabilizadas con

cemento de 150 mm de espesor. Su efecto en el espesor de su estructura se

tendrá en cuenta elevando el valor de la capacidad de soporte del terreno natural

o suelo de Subrasante.

Tabla 35. Clasificación de los materiales de soporte para el Pavimento de Concreto


Características del Concreto

En los métodos de diseño de pavimentos de concreto, se considera la resistencia

a la flexión, medida a 28 días, evaluada mediante su módulo de rotura, siguiendo

el método de ensayo de la Norma INV E–414-07, como uno de los parámetros que

determinan el espesor, sin embargo el ensayo que controla ese esfuerzo, es de

difícil realización y motivo de grandes discusiones por la poca confiabilidad y gran

dispersión en los valores que arroja el propio ensayo. (INVIAS, ICPC, &

MINTRASPORTE, 2008)

Tabla 36. Valores de Resistencia a la Flexotracción del concreto (MODULO DE ROTURA)


Transferencia de cargas

Hay dos factores que influyen en la determinación del espesor de las losas de

concretos y son la presencia de pasadores de carga (dovelas) en las juntas

transversales y los confinamientos laterales del pavimento, como son las bermas,

los bordillos o los andenes (INVIAS, ICPC, & MINTRASPORTE, 2008)

Tabla 37. Denominación del Sistema de Transferencia de Cargas y Confinamiento Lateral


Pasadores de Carga según el espesor del Concreto

Tabla 38. Recomendaciones para la Selección de los pasadores de Carga


Juntas de contracción

Los materiales de construcción, por lo general, se ven sometidos a contracciones,

expansiones o alabeos debidos a variaciones del tenor de humedad y temperatura

ambientes.

La tendencia general es a contraerse y esto causa agrietamiento a edad

temprana. Las grietas irregulares son feas y difíciles de manejar, pero

generalmente no afectan la integridad del concreto. Las juntas son grietas

planificadas previamente, pueden ser creadas mediante moldes, aserrado o

colocación de formadores de juntas.

Espesor del concreto

La selección del espesor se hace seleccionando en primer lugar el tránsito (T#),

luego se escoge el tipo de suelo (S#) a partir de la capacidad de soporte de la

Subrasante, a continuación se define si el pavimento tendrá dovelas (D) o no (ND)

y bermas laterales (B) o (NB), hasta este punto los datos se presentan en las

columnas.

Luego se escoge el tipo de soporte sobre el que se desea construir el pavimento

(SN, BG, o BEC) y finalmente se escoge la calidad del concreto (MR#) y en la

casilla en donde coincidan todas las variables escogidas se lee el espesor en

centímetros, que debe tener la losa, que cumple con las condiciones fijadas.

Tabla 39. Espesores de Losa de Concreto de acuerdo con la combinación de variables y T0 como factor principal


11.3.1. Metodología del diseño preliminar de la Placa Huella.

Para realizar el diseño preliminar de la placa huella para la vía El Palmar se

siguieron los siguientes pasos:

Teniendo en cuenta que la vía de diseño pertenece a la clasificación de la

red terciaria, ya que es una carretera veredal y siguiendo los criterios del

manual de diseño de pavimentos se eligió un TPDs entre 0 a 200, que a su

vez clasificó la vía con la categoría de transito T0.

El tipo de suelo presente en la vereda tiene una variedad desde limos

orgánicos, Arcillas Orgánicas, Limos inorgánicos, arenas arcillosas y arenas

pobremente gradadas, por lo tanto y con base en la tabla 45 (Relación entre

clasificación del suelo y los valores de CBR) se encuentra entre 3% y 20%

se decidió tomar el de condiciones más críticas (3%) para el diseño de la

placa huella.

Con base en el CBR tomado y la tabla 46 (Clasificación de la Subrasante de

acuerdo con su resistencia) la clasificación para la placa es de tipo S2

La base granular BG propuesta fue de 15 cm.

A causa de las condiciones ambientales y de terreno a las que la vÍa estará

expuesta se optó por un módulo de rotura MR3 que equivale a 42 Kg/cm2.

Ya que se trata de una paca huella se definió su diseño sin Bermas y con

dovelas

Con la información anterior y mediante la tabla 51. Se definió el espesor de

la losa de 25 cm.

Por último y rigiendo el diseño según las normas INVIAS se realizará a un

periodo de diseño de 20 años.

11.3.2. Calculo Placa Huella

Tabla 40. Variables Necesarias para el diseño de la Placa Huella

VARIABLES PARA EL CALCULO DE LA PLACA HUELLA

TRANSITO T0

SUBRASANTE S2

BASE GRANULAR (BEC) 15 cm

MR4 45 Kg/cm2

DOVELAS Y NO BERMAS D y no B

ESPESOR PLACA HUELLA 17 CM

Fuente: El autor

Ilustración 2. Espesor de Base Granular y Placa Huella

Fuente: El autor

Calculo de los pasadores de carga

Con ayuda de la tabla No #. Y hallamos los pasadores de carga correspondientes.

Para un espesor de placa entre 160 y 180 mm:

22 mm = 7/8“

350 mm de longitud total

Separación entre centros = 300 mm

Ilustración 3. Pasador de carga

Fuente: El autor

Espaciamiento de Juntas transversales

La separación máxima entre juntas se determinó teniendo en cuenta el tipo de

agregado a utilizar, y sabiendo que en la zona se encuentran nacimientos de

caliza se tomó como agregado grueso para el concreto, por tanto se obtuvo una

separación de 6 m entre juntas transversales.

Ilustración 4. Perfil Transversal Placa Huella

Fuente: El autor

Ilustración 5. Vista en Planta Placa Huella

Fuente: El autor

11.4. DISEÑO PRELIMINAR DE CUNETAS

Las cunetas son estructuras de drenaje que captan las aguas de escorrentía

superficial proveniente de la plataforma de la vía y de los taludes de corte,

conduciéndolas longitudinalmente hasta asegurar su adecuada disposición.

11.4.1. Parámetros de diseño

Caudal de diseño

Considerando que por lo general el área aferente a las cunetas es inferior a una

hectárea (1.0 ha), para la obtención de los caudales de diseño se emplea el

método racional.

Q = C x I x A

Coeficiente de escorrentía.

Coeficiente de escorrentía C, valor adimensional, el cual se puede definir como la

relación entre el volumen de escorrentía superficial, VE, y el volumen de

precipitación total, VP, ambos expresados en m3, así:

(INVIAS I. N., 2009)

Tabla 41. Valores de Coeficientes de Escorrentía en áreas rurales

Fuente: Manual de Drenaje para Carreteras (Tabla 2.10)

Curvas intensidad-duración-frecuencia, IDF

Las curvas intensidad, duración, frecuencia, IDF, son arreglos en los cuales se

presentan las lluvias (estimadas como intensidad de precipitación) contra su

duración y el periodo de retorno.

Grafica 23. Curvas IDF Yopal

Fuente: IDEAM

Tiempo de concentración

El tiempo de concentración tc de una determinada cuenca hidrográfica es el tiempo

necesario para que el caudal saliente se estabilice, cuando ocurra

una precipitación con intensidad constante sobre toda la cuenca.1

Para áreas pequeñas, sin red hidrogáfica definida, en las cuales el escurrimiento

es laminar en la superficie, Izzard2 dedujo la siguiente expresión para determinar

el tiempo de concentración tc:

Periodo de retorno

El periodo de retorno se define como el intervalo de recurrencia (T), al lapso

promedio en años entre la ocurrencia de un evento igual o mayor a una magnitud

dada. Este periodo se considera como el inverso de la probabilidad, del m-ésimo

evento de los n registros. (UNAD, 2013)

El periodo de retorno para cunetas se considera de 5 años.

Tipo de cuneta usual

http://es.wikipedia.org/wiki/Cuenca_hidrogr%C3%A1fica

http://es.wikipedia.org/wiki/Caudal_ecol%C3%B3gico

http://es.wikipedia.org/wiki/Precipitaci%C3%B3n_(meteorolog%C3%ADa)

http://es.wikipedia.org/wiki/Tiempo_de_concentraci%C3%B3n#cite_note-1

http://es.wikipedia.org/wiki/Tiempo_de_concentraci%C3%B3n#cite_note-2

La sección transversal de la vía y dentro de ella la de la cuneta, juega un papel

fundamental en la seguridad vial, por lo que al proyectar las cunetas con una

determinada sección, este aspecto debe ser considerado.

En el medio colombiano es usual la cuneta triangular de 1.0 m de ancho total,

distribuido 0.96 m al lado de la calzada y 0.04 m del lado del talud y 0.20 m de

profundidad (constituyendo un vértice de 90°), con lo que se obtiene una

pendiente lateral de 20.8%. Modificaciones a estas dimensiones siempre y cuando

la pendiente al lado de la calzada sea menor o igual al 25%, son también

aceptables.

Cuando la sección de la cuneta triangular para el ancho máximo disponible en la

sección de la vía es insuficiente, se debe emplear una cuneta trapezoidal,

deseablemente con una pendiente o talud hacia la calzada menor del 25%,

condición que de no cumplirse implica el empleo de barreras de seguridad o de

bordillos debidamente espaciados para permitir la entrada del agua. (INVIAS I. N.,

2009)

Velocidades máximas permisibles

Tabla 42. Velocidades Máximas Permisibles en canales artificiales

MATERIAL VELOCIDAD

MAXIMA (m/s)

Ladrillo común 3,0

Ladrillo Vitrificado 5,0

Arcilla Vitrificada

(Gres) 4,0

Concreto 175 kg/cm2 6,0




Fuente: Manual de Drenaje para Carreteras (Tabla 4.2)

11.4.2. Calculo de la Cuneta

Se realizó el diseño preliminar para las cunetas en el K0 + 815 hasta el K0+915,

puesto que viendo el perfil longitudinal de la vía y por observación en el periodo de

las visitas de campo es el trazo donde se presenta un talud al costado izquierdo

de la misma, recibiendo la escorrentía del área aferente de este. (La pendiente de

bombeo es en un solo sentido). El tramo mencionado anteriormente tiene tiene

una pendiente representativa para las cunetas totales de la vía.

Se tomó como coeficientes de escorrentía

Calzada 0.8

Talud 0.42

La intensidad de diseño estimada a partir de la curva de intensidad-duración-

frecuencia característica de la zona es de 48 mm/hora (1.333x10^-5 m/s), para un

período de retorno de 5 años y una duración de 7 minutos

Calculo del caudal de diseño

En primer lugar, se determina el área de drenaje, teniendo presente que la

longitud de la cuneta es de 845 m (entre el K 0+815 y el K 0+915), el ancho de la

calzada es de 6 m y el ancho del talud es de 20 m.

Entonces el área aferente es:

Calzada: 6*100= 600m2 = 0.06 Ha

Talud: 20*100=2000 m2 = 0.2 Ha

Por tanto el área aferente total será 0.26 Ha = 2600 m2

El coeficiente de escorrentía es = 0.51

El caudal de diseño según el método racional será:

Q=C x I x A = 0.51 x 1.333x10-5 x 2600 = 0.0145 m3/s = 17.7 l/s

Diseño de la Cuneta

Se escoge una cuneta de sección triangular con un ancho total de 0.90 m,

repartidos 0.88 m por el costado de la calzada y 0.02 m por el costado del talud,

con una profundidad total de 0.20 m, revestida en concreto, con una rugosidad n =

0.014 y una pendiente hacia la calzada de 22.7%, admisible desde el punto de

vista de seguridad

Para un caudal de 17.7 l/s, una pendiente longitudinal de 11.4% y un coeficiente

de rugosidad de Manning de 0.014, las variables que describen el funcionamiento

hidráulico de la cuneta toman los siguientes valores, obtenidos al igualar la

expresión de Manning con el caudal de diseño

Profundidad de flujo = 0.056

Velocidad media de flujo= 3.1

La profundidad del flujo no rebasa la altura máxima de la cuneta (0.20 m), ni la

velocidad media favorece procesos de sedimentación (0.60 m/s) o de erosión de la

cuneta (la que, de acuerdo con la Tabla 4.2 es de 6.0 m/s para concretos de

175kg/cm2). Por lo tanto, el diseño elegido se considera adecuado. (INVIAS I. N.,

2009)

Ilustración 6. Cuneta Seleccionada

11.5. DISEÑO PRELIMINAR DE ALCANTARILLA

Caudal de diseño

Una alcantarilla es un conducto relativamente corto a través del cual se cruza el

agua bajo la vía de un costado a otro. Incluye, por lo tanto, conductos con

cualquier sección geométrica: circulares y alcantarillas de cajón principalmente.

El diseño de la alcantarilla consiste en determinar el diámetro más económico que

permita pasar el caudal de diseño sin exceder la carga máxima a la entrada12

(Hw) atendiendo también criterios de arrastre de sedimentos y de facilidad de

mantenimiento.

Para establecer el caudal de diseño de la alcantarilla se tuvo en cuenta los datos

de coeficiente ponderado de escorrentía del diseño preliminar de cunetas

(C=0.42), un área aferente de 0.26 ha (2600 m2) y una intensidad de diseño

estimada a partir de la curva de intensidad-duración-frecuencia característica de la

zona de 55 mm/hora (1.527x10^-5 m/s), para un período de retorno de 10 años y

una duración de 7 minutos.

Q = C x I x A = 0.42 x 1.527 x10-5 x 2600 = 0.0168 m3/s = 16.8 l/s

Datos para el Diseño preliminar de la alcantarilla.

Tabla 43. Datos Para el Diseño Preliminar de Alcantarilla

DESCRIPCION DATO

Cota Rasante de la Vía 551

Cota batea de la alcantarilla 550

Diametro de la Alcantarilla 0,9 m = 36"

Longitud de la alcantarilla 4 m

profundidad de entrada de

diseño 1,28

Caudal de diseño 0,0168 m3/s

Pendiente longitudinal 11,4

Fuente: Autor

11.5.1. Calculo Diseño Preliminar De Una Alcantarilla De D=0.90 M.

Para determinar la capacidad hidráulica de las alcantarillas se utilizó el modelo

HY-8 desarrollado por la Federal Highway Administration del U.S. Department of

Transportation. Este modelo realiza la evaluación considerando el control tanto en

la entrada como en la salida y hace una selección de acuerdo con las condiciones

del sitio, las características de la alcantarilla y el caudal.

Cuando el control ocurre en la entrada, el modelo HY-8 emplea las siguientes

expresiones para analizar la capacidad de la alcantarilla:

En condiciones no sumergidas: (INVIAS I. N., 2009)

En condiciones sumergidas:

Dónde:

HW: Profundidad en la entrada (m).

D: Altura interior de la alcantarilla (m).

Q: Caudal (m3/s).

A: Área de la sección de la alcantarilla (m2).

S: Pendiente de la alcantarilla (m/m).

K, M, c, Y: Constantes de acuerdo con las condiciones y geometría de la

estructura de entrada.

La evaluación hidráulica se realizó para una alcantarilla típica circular de 0.9 m de

diámetro, a su vez con pendiente del 2% y para una operación hidráulica sin

ahogamiento (H/D≤1.2). A partir de esto se determinó el caudal que puede pasar

por la alcantarilla y se comprobó si la alcantarilla cumple con la capacidad

hidráulica para el periodo de diseño de 10 años circulares.

De acuerdo a la modelación hidráulica en HY-8, una alcantarilla circular de 0.9m

tiene una capacidad máxima de 1.30 m3/s sin trabajar ahogada y sin presentar

desbordamientos por encima de la vía.

Vistas del Diseño preliminar de una alcantarilla de D=0.90 m.

.

Ilustración 7. Vista en Planta de Diseño Preliminar

Fuente. Manual de Diseño de acueductos y alcantarillados

Ilustración 8. Vista Perfil de diseño Preliminar

Fuente. Manual de diseño acueductos y alcantarillados.

Ilustración 9. Vista en Planta de poseta de entrada de flujo

Fuente. Manual de diseño de acueductos y alcantarillados

Ilustración 10. Vista de Perfil de poseta de entrada de flujo

Fuente. Manual de diseño de acueductos y alcantarillados.

Ilustración 11. Diámetro entrada de flujo

Fuente. Manual de Diseño de acueductos y alcantarillados

Estructuras de salidas (aletas, cabezotes y soleras).

Ilustración 12. Elementos típicos de estructura terminal en alcantarillas: Cabezote, Aletas, Solera y Dentellón

Fuente: Manual de drenaje para Carreteras

Ilustración 13. Vista Frontal Salida de Flujo

Fuente. Manual de diseño de Acueductos y alcantarillados

11.6. RECOMENDACIONES PARA EL BUEN FUNCIONAMIENTO DE LA VÍA

Se recomienda que este documento sea considerado como un lineamiento base

para la gestión ambiental del proyecto en la etapa de construcción y que sirva

como materia práctica que permita generar apertura al momento de ejecutar la

obra, para realizar las complementaciones en función las particularidades que

surjan durante la construcción de la carretera

Además, debe tenerse en cuenta el denominado drenaje de estabilización,

relacionado con la propia naturaleza de los terrenos atravesados y su régimen

hidrogeológico, en el que debe incidirse especialmente desde las primeras fases

de concepción del proyecto.

Todas las consideraciones adjuntas en este documento, en compañía de los

avances tecnológicos, la aparición de nuevos materiales, productos sistemas

constructivos, y la experiencia acumulada, hacen conveniente la sistematización y

actualización de los criterios básicos de aplicación al proyecto y construcción de la

vía, placa huella y obras de arte y de drenaje para no incurrir en malos

procedimientos que conlleven al deterioro temprano de la estructura.

La más importante recomendación es regirse por los manuales correspondientes

del Instituto Nacional de Vías INVIAS para que la ejecución del proyecto finalice en

los mejores términos.

12. CONCLUSIONES

De la seguridad, efectividad y eficiencia de una vía, en este caso la vía Terciaria

que comunica a la vereda El Palmar con sus alrededores, depende la posibilidad

de generar en forma proyectada y sostenible, los máximos beneficios regionales

del transporte tanto de carga como de pasajeros y del mejoramiento de la calidad

de vida de sus habitantes.

Las carreteras componen un mecanismo importante dentro del desarrollo

productivo y social de una región; puesto que envuelven en el mismo conjunto de

interdependencia a las ciudades, los asentamientos humanos, el territorio rural y

recursos naturales.

Luego de la construcción debe tenerse en cuenta que la influencia sobre los

recursos naturales se verá engrandecida por la facilidad del acceso de las

poblaciones aledañas por lo cual se debe fomentar el buen uso del servicio vial y

tratar de que los habitantes de la vereda conozcan la forma potencial del uso de

sus recursos para que con el tiempo sean implementados.

Realizados los ensayos de laboratorio correspondientes a las muestras de suelo

de los diferentes apiques hechos en la vía de la vereda El Palmar a distancias

variables y a una profundidad entre 1.80 y 2.00 m, se puede determinar que

existen cinco tipos de suelos en la zona, observando que la mayoría tiene

presencia de limos y arcillas lo cual dificulta la permeabilidad del terreno,

complicando el drenaje natural. De esta forma es preciso recomendar, la debida

intervención en las obras de drenaje correspondientes.

13. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

Recopilación de información

relevante de la vereda El

Palmar, necesaria para el

desarrollo del proyecto

Visita de reconocimiento a la

zona en estudio con la

compañía del Presidente de la

Junta de accion comunal del

lugar

Georreferenciacion con GPS de

la vía y registro fotografico para

obtener detalles de la zona

Recoleccion de muestras de

suelo de los diferentes apiques

en la vía

realizacion de los estudios de

suelos en el laboratorio con las

muestras tomadas

Digitalizacion de resultados

obtenidos en laboratorio

Procesamiento de datos en los

diferentes softwares para

obtener la superficie y ruta en

Autocad Civil 3D

Pre diseño del trazado vertical y

horizontal de la via

Generacion de Planos en Físico

de los diferentes trazados de la

vía

Redaccion del Informe técnico

final de la via

Entrega Final de Documentos,

Planos e Informe

ACTIVIDADES Semanas

Ago. Sept. Oct. Nov. Dic.

14. PRESUPUESTO

Tabla 44. Presupuesto

COSTOS DIRECTOS:

Descripción Unidad Cantidad Vr. Unitario Vr. Total

Tiquetes aéreos Pasaje 4 120.000 480000

Desplazamiento

(Aeropuerto-

Universidad)

Pasaje

4

25.000

100000

Fotocopias Unidad 500 100 50000

Impresiones Unidad 500 500 250000

Planos, mapas Unidad 50 7000 350000

Muestras de suelo y

laboratorios

Global --- 1000000 1000000

Papelería Global 1 200000 200000

Subtotal 2430000

Total 2430000

Fuente: El Autor

15. BIBLIOGRAFIA

Borfitz, A., Bosch, D., Arce, G., Casco, H., & Nuñez, D. (2008). Ing.unne.edu.ar.

http://ing.unne.edu.ar/pub/Geotecnia/2k8-04-10/l3-pcs.pdf

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CODAZZI, I. G. (2002). Uso adecuado y conflictos de uso de las tierras en

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https://www.google.com.co/search?q=clasificacion+de+suelos+aashto

ANEXOS FOTOGRAFICOS

Foto 5. Apiques

Fuente: El autor

Foto 6. Secado muestras de suelo

Fuente: El autor

Foto 7. Pulverización y Lavado de muestras

Fuente: El autor

Foto 8. Cuarteo Muestras para tamizado

Fuente: El autor

Foto 9. Análisis Granulométrico por Tamizado

Fuente: El autor

Foto 10. Ensayo para determinar Límite líquido

Fuente: El autor

CARACTERIZACION FÍSICA DE LA ZONA DE INFLUENCIA …

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